2024年11月6日发(作者:板凌蝶)
N600---16.7/538/538
600MW亚临界中间再热凝汽式汽轮机
本体结构说明书
上海汽轮机有限公司
1概述
本机组是由上海汽轮机有限公司与美国西屋公司合作并按照美国西屋公司的技术制
造的600MW亚临界、中间再热式、四缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机。机组型号N600—
16.7/538/538,工厂产品号为A157。
1.1 主要技术参数
额定功率 600
主汽门前蒸汽额定压力 16.7MPa
主汽门前蒸汽额定温度 538℃
额定转速 3000r/min
额定冷却水温 20℃
额定背压 4.9KPa
额定工况给水温度 274.1℃
回热级数 三高.四低.一除氧
给水泵驱动方式 小汽轮机
额定工况蒸汽流量 1801.449t/h
额定工况下净热耗 7862KJ/(KW。h)
1878Kcal/((KW。h)
低压末级叶片高度 905mm
小机额定背压 6。28 kPa
1。2机组的主要热力工况
1.2.1 汽机在额定进汽参数、额定背压、回热系统正常投运时能发出额定功率600MW。
此为本机组额定工况,其保证热耗为7862kJ/(kW.h)。
1.2.2 本机组在夏季运行,背压为11.
8kPa(0.12ata),并有3%的补水时可发出额定功
率为600MW。机组允许运行的最高背压为18.6kPa(0.19ata),
1.2.3 当机组进汽量为夏季工况流量时,进汽压力为额定压力,背压为额定值,回热系
统正常投运。补给水率为零时,机组能连续运行并发出最大功率,此时称最大连续功率工况,
即TMCR工况,机组出力为634MW。
1.2.4 机组高加切除时,允许发出额定功率。
1.2.5 按用户要求,本机组允许在第二段,第四段有适量抽汽。
1.3 机组的通流部分设计
1.3.1 本机组整个通流部分共58级叶片,其中高压缸I+11级,中压缸2X 9级,低压
缸4X7级。
1.3.2 调节级动叶片为三联体叶片,低压缸末两级动叶片为调频叶片,其余叶片均为不
调频叶片。
1.3.3 调节级喷嘴及动叶采用最新的2193E、2175型线,并在喷嘴外壁采取子午面
型线通道。
1.3.4 高、中压缸及低压前四级叶片全部采用根据可控涡原理设计的新叶型。· ·
1.3.5 中压缸及低压前四级动叶为自带围带结构,并采用高强度的P型叶根。
1.3.6 低压次末级静动叶为最新设计,末级
动叶采用新设计的905mm叶片。
1。 4 计算中热力系统的有关参数
1.4.1 管道压损
主汽阀、调阀及进汽管道压损 3%
再热器及管道 10%
中联阀及管道 2.5%
各段加热器抽汽管道 #1#2高加3% 其余5%
小机进汽管 5%
中低压连通管 2%
1.4.2 加热器端差,。
系统中除除氧器为混合式加热器外,各高、低压加热器均为表面式加热器。各高.低
加热器均设有过热蒸汽冷却段.
高加设有过热蒸汽冷却段. 各加热器疏水为逐级回流.在计算时没有考虑各加热器及抽汽管
的散热损失。
各加热器的上、下端差如下:(℃)
JG1 JG2 JG3 CY JD1 JD2 JD3 JD4
上端差 -1.67 0 0 0 2.78 2.78 2.78 2.78
下端差 5.56 5.56 5.56 0 5.56 5.56 5.56 5.56
l. 4.3 额定工况时的电机效率为98.85%。
1.4.4在额定工况下,给水泵效率不低于82%,小机效率不低于82%。
1.4.5本文件中所有压力数值均为绝对压力.
2 主要热力数据汇总
2.1 基本特性
项目 额定初参数
To(℃)
538
额定负荷最大负荷工作转速主机背压小机背压 冷却水温
N(MW)
600
Nmax(MW)(r/min)
634 3000
Pk(Pa) Pxk(kPa) Tw(℃)
4.9
6.28 20
单位 Po(MPa)
数值
给水温度
16.7
厂用抽汽量
t/h
汽 耗
kg/(kW.h)
3.002
保证热耗
kJ/(kW.h)
7862
Tfw(℃) ·
274.1
2.2配汽机构
项目
阀门号
1
2
3
阀门公称内径尽面积 每阀控制喷嘴数及面积
D(mm)
196.85
196.85
F(mm)
30434
30434
Z
34
34
Fz(mm)
11105.7
11105.7
比值
F/Fz
2.74
2.74
累计喷嘴数及面积 相应工况
Z’
34
Fz’(mm)
11105.7
MPa/℃
负荷
(kW)
68 22211.4
196.85 30434 34 11105.7 2.74102 33317.1
16.7/
538
16.7/
538
599
4 196.85 30434 34 11105.7 2.74136 44422.8 655
2.3主要工况热力特性汇总
名 称 单位 额定工况 TWCR工况举大计算工
(VWO)
夏季工况三阀全开工
况
高加全切工况
发电机端
功率
汽机总进
汽量
主蒸汽压
kW
kg/h
600010 634244 655400 600079 599058 600442
1801449 1928193 2008010 1928193 1799198 1556644
MPa/ 16.67/
538
16.67
/538
3.824/
324.1
16.67/538 16.67/538 16.67/
538
16.67/538
力/温度 ℃
高压缸
排汽压力
/温度
再热蒸汽
流量
中压缸进
口压力/
温度
主机背压/
排汽焓
冷却水温
度
kPa/
kJ/kg
℃
MPa/℃ 3.593/
317.8
3.969/
327.8
3.796/
323.2
3.589/318 3.742/326.2
kg/h 1480795
1577673
1638226
3.572/
538
1568046 1479186 1517372
MPa/℃ 3.234/538 3.442/
538
3.416/
538
3.23/
538
3.367/538
4.9/
2335.2
20
4.9/
2331.3
20
4. 9/
2329.6
11.8/
2424.4
4.9/
2335.3
4.9/2336
20 33
2 81.1
278.2
20 20
给水温度 ℃
小汽机耗
汽量
主给水泵
压力/主
给水泵功
率
kg/
h
MPa/
kW
274.1 278.5 274.1 172.4
65245
69895
.72531 81769 64928 54562
20.03/
12356
20.33/
13355
20.53
/13784
20.5l/
13750
19.96/
12298
19.62/10552
0
0
1209201
0
57846
0
0 补水量 kg/h
流入凝汽
器流量
kg/h 1142323 1250556 1226874 1141157 1219561
热耗 kJ/
kW·h
7862 7860 7859 8309 7864
8144
2.4 热平衡图
2.4.1 额定工况
2.5 通流部分
汽轮机的通流部分由高、中、低压3部分组成,高压由调节级和11级压力级组成,中
压为2X 9级,低压为双流4X?级,共计58级。
2,5.1 高压通流部分
高压通流部分由1个单列调节级和11级压力级组成。
单列调节级的形式和固定方法见图1
调节级叶片为冲动式的三叉三销三联体叶片结构;这种结构的叶片具有良好的强度
性能。每组叶片通过电解由1块单独的材料加工而成。叶片根部为三叉形,安装时插入转
子上已加工好的与之配合的槽内。再由3只纵向的销子加以固定。这种形式的叶片能够
承受最小的部分进汽运行工况而不会损坏。
高压11级压力级通流部分见图2。
11级静叶均装于高压静叶持环上。静叶片为变截面扭叶,由方钢制成,它采用偏心叶
根和整体围带。各叶根和围带焊接在一起,形成具有水平中分面的隔板。装于静叶持环上
直槽内的每半块隔板,用一系列短的L型填隙条来锁紧.填隙条装在直槽内加工出的附
加槽内。
各上半隔板再用制动螺钉固定在静叶持环的上半,该螺钉位于水平中分面的左侧(当
向发电机看时)。
动叶片由方钢铣制而成。可控涡叶片采沿着周向装入轮槽内,叶片根部径向面相互
贴合。为使叶根支承面与轮槽紧密贴合,故每
只叶片根底均填入垫片。
最后1只装入的末叶片,其与末叶槽连接的锁紧形式见图 2A—A截面。末叶片根
部轴向两侧加工出与锁紧件齿形相同的半圆形槽,而转子末叶槽轴向两内侧加工出与上
述相同的半圆形槽。每级所用的两只锁紧件,由I.Π两半组合而成,分别装于末叶根部与
末叶槽内侧,然后将末叶片同半圆锁紧件I一起装入末叶槽。当配准相应位置时,锁紧件
转动90°,并在锁紧件I端部的小孔冲铆,从而产生局部变形,卡位于末叶片上,以防锁
紧件转动,末叶片则在末叶槽内锁紧。
各级动叶片均装有围带,围带装在叶片顶端的铆钉头上,用铆接来固定,并将叶片连
接成组,末叶片应位于围带的中间。
高压部分由于压力较高,采用工型些但可有效地防止蒸汽泄漏,从而进一步提高了
高压缸的效率。在静叶持环内径及隔板内径处均装有嵌入式汽封,以与动叶围带和转子
形成较小的径向间隙,减小各级间漏汽。
2.5.2 中压通流部分
图3表示位于中压缸的双流中压通流部分(调阀端);它由装在汽缸静叶持环上的静
叶片和装于转子叶轮上相同级数的动叶片组成。弹簧退让式汽封可保持转子和叶片围带
间有较小的径向间隙,如果发生磨碰,则弹簧将产生挠曲,这样就使汽封齿的磨损减小到
最小。
静叶片由方钢铣制而成,为变截面扭叶。它采用叶根和整体围带结构。各叶根和围带
焊接在一起;成为整圈隔板,水平中分面锯开后,分为上、下两半。装于静叶持环上直槽内
的每半块隔板,采用一系列短的L型塞紧条来锁紧。塞紧条装于直槽内侧加工出的附加
槽内,并冲铆胀紧。
每半块隔板仅1只紧定螺钉固定在静叶持环上,该螺钉分别位于上、下半隔板的左、
右侧(当向发电机端看时),以防隔板转动。
动叶片由方钢铣制而成,为变截面扭叶,它采用侧装式枞树型叶根及整体围带结构。
叶片安装在转子叶轮外缘轴向加工出与叶根型线一致的轮槽内。转子叶轮外缘有圈半圆
槽。各叶片的中间体底部也有一与转子上半圆槽相配的孔.当每只叶片装入轮槽相应位
置时,塞入定位销,锁紧叶片,防止轴向窜动。
各列叶片均配有一定数量的围带加厚片,以供装配调整用。为保证叶片的径向辐射
线位置和相邻叶片围带之间的紧密接触,应用专门的装配工艺,工装及量具逐一将叶片
装入轮槽。在不能安装定位销的末叶片,应采用专门的径向销紧键和定位片,将其固定在
轮槽中,见图3的B向及B—B视图。
在运行状态下,由于离心力及热膨胀,致使叶片伸长,在围带之间可能存在很小的间
隙。该间隙限制了叶片的振幅,并有减少动应力的阻尼效应。具有很高的耐振强度。
外汽封环为不同直径的圆环,每环由8块或10块弹簧支承的弧段组成。外汽封的装
配详图可见图3中的C—C和D—D截面.各汽封环的凸缘均装在静叶持环上的汽封槽
内,弹簧保持汽封的位置。外汽封弧段在静叶持环上半用大圆柱头螺钉来保险。
内汽封环亦为不同直径的圆环,每13由8弧段组成,内汽封的装配详图示于图
I截面,汽封环的凸缘装在隔板槽内,由弹簧保持其位置。内汽封弧段在隔板上半专用销
保险.
由于压差,内外汽封环处于C—C和B—B截面所示的密封位置。如果它们与相应
旋转部分的间隙过大,则应更换。当更换汽封环时,新的汽封环必须安装在与原汽封环
同样的相对位置。每一汽封弧段的两端需在进汽面编号,以便识别。
2.5.3 低压通流部分
图4表示位于低压缸的双流低压通流部分(调阀端),它由装在汽缸或静叶持环上的
7级静叶片和装于转子上相同级数的动叶片组成。弹簧退让式汽封可保持转子和叶片围
带间较小的径向间隙。如果发生磨碰,则弹簧将产生挠曲,这样就使汽封齿的磨损减小
到最小。
第1~5级静叶片由方钢铣制而成。为变截面扭叶。它采用叶根和整体围带结构。各
叶根和围带焊接在一起成为整圈隔板,水平中分面锯开后,分为上、下半。装于内缸或静
叶持环上直槽内的每半块隔板,采用一系列短的L型塞紧条来锁紧。塞紧条装在直槽内
侧加工出的附加槽内,并冲铆胀紧
每半块隔板用1只紧定螺钉固定在内缸或静叶持环上,该螺钉分别位于上、下半隔板
的左、右侧(当向发电机端看时),以防隔板转动。
第6.7级静叶片用模锻或精铸后经机械加工而成,为变截面扭叶。静叶片直接装于内
外环之间,痕顶部与内外环焊接在一起,成为整圈隔板,水平中分面锯开后,分为上、下两
半隔板。装于内缸上直槽内的每半块隔板采用一系列短的L型塞紧条来锁紧。塞紧条装
在直槽内侧加工出的附加槽内,并冲铆胀紧。隔板外环水平中分面的左、右侧均有一键,安
装于下半外环上,用冲铆来固定,以此连接上、下半隔板,起到密封、减小漏汽的作用。
第l~4级动叶片由方钢铣制而成,为变截面侧装式整体围带叶片。第5级动叶片由
精锻后经机械加工而成,为变截面扭叶,顶部局部加厚,也采用直侧装式枞树形叶根,叶片
顶端有铆钉头;并装有围带。围带装在铆钉头上用铆接来固定,使叶片连接成组。
第6、7级动叶片由精锻后,经机械加工而成,为变截面扭叶,采用圆弧侧装式枞树形
叶根。第6级为自由叶片。第7级叶身带有二道整体拉金凸台,用分组焊接叶片连接成
组,叶片进汽侧上部镶银焊整条司太立硬质合金片,以防水冲刷。
各级叶片安装在转子叶轮外缘轴向(直的或圆弧的)加工出与叶根型线一致的轮槽
内。转子叶轮外缘上有一圈半圆槽,各叶片的中间体底部均有一与转子上半圆槽相配的
孔。因此,当每只叶片装入到轮槽相应的位置时,孔内就塞入定位销,叶片就在转子叶轮上
锁住,以防轴向窜动。
当叶片1个接着1个装入时,前1叶片塞入于转子上的定位销后,就被后1叶片的
中间体底部无孔端挡住。最后1只叶片装入后无法塞入定位销。第l~4级整体围带叶片
按专门的装配工艺、工装及量具以保证叶片的径向辐射线位置和围带之间的紧密接触。
整体围带动叶的末叶片由专门的径向锁紧键及定位片锁紧,第5级动叶的末叶是用围带
连接在一组的中间,以固定其在轮槽中的位置。第6级动叶由于为自由叶片,每只叶片除
了在中间体底部塞入定位销外,在叶根底部两侧装有锁紧片,如图41所示,锁紧片挂钩
于叶根底槽内,同蝶形弹性垫片,填块和调整垫片一起使叶根和轮槽顶面靠紧,以加强叶
片轴向位置的固定。同样对末叶片,除了有锁紧片外,在中间体出汽侧上预钻孔并与相邻
的叶片同钻铰孔,利用锁定销固定。第7级动叶由于叶片型面扭曲度大,以及受拉金凸台
的影响,最后将两只叶片从相对进出汽侧方向装入轮槽,因此有两只叶片无法塞入定位
销。该两只叶片拉金凸台分别与相邻的叶片焊接成组,以固定其轴向位置。
外汽封环为不同直径的圆环,每环由12块弹簧支承的弧段组成。外汽封的装配详图
见图4
中的C—C和D—D截面。各汽封环的凸缘均装在静叶持环槽内,由弹簧保持汽
封的位置。外汽封弧段在静叶持环槽内,由弹簧保持汽封的位置。外汽封弧段在静叶持环
上半用大圆柱头螺钉来保险。
内汽封环亦为不同直径的圆环,每环由16块弧段组成,内汽封的装配详图见图4中
I截面。汽封环的凸缘装在隔板槽内,由弹簧保持其位置。内汽封弧段在隔板上半用专用
销保险。
由于压差,内、外汽封环处于C—C、D—D截面所示的密封位置。如果它与相应旋转
部分间隙过大,则应更换。当更换汽封环时,新的汽封环必须安装在与原汽封环同样的相
对位置。每一汽封弧段的两端在进汽面编号,以便识别.
3 汽轮机本体结构
3.1 概述
600MW汽轮机为亚临界、单轴、四缸、四排汽、中间再热、凝汽式汽轮机。其主要参
数见前第1页。更详细的规范,则载入制造厂与电厂签订之“技术协议书”中。
本机组之基本通流部分见图5(纵剖面图),外型及布置见图6(a)(侧视图)及图6
(b)(俯视图)。
本机组具有一单流且为顺流的高压缸,见图7(高压缸)。来自锅炉的蒸汽通过主汽
阀和调节汽阀后流向高压缸。由调节汽阀控制通过高压进汽管进入高压缸的蒸汽流量。
高压进汽管通过位于高压缸上半和下半的各两个高压进汽接管与汽缸相连接。每个
高压进汽接管上都装有3只压力密封环,以防止蒸汽泄漏。蒸汽经高压进汽接管进入蒸
汽室(喷嘴组室)。见图8(600MW机组高温进汽部分)。蒸汽通过喷嘴组、冲动式调速级
和11级压力级后从高压缸下半的两个排汽口去锅炉再热器。经再热后的蒸汽通过两个
组合式的再热主汽阀和再热调节汽阀及其后的中压进汽管道进入中压缸上、下半共4个
进汽口。4个中压进汽连接管与中压缸连接处都装有2只压力密封环,以防止该处之漏
汽。中压缸为双流结构见图9(中压缸),蒸汽由中压缸中部进入,然后向两端(电机端和调
阀端)各流经9级压力级后,从两端向上的排汽口排出。再经两根中低压连通管进入两个
低压缸。每根中低压连通管分别与中压缸上半一侧的调阀端和同侧电机端的两排汽口相
连,每根中低压连通管与一只低压缸相连。
在每根中低压连通管的电机端装有压力平衡膨胀节,以平衡连通管内的蒸汽力,而且
膨胀节的变形,抵消了连通管的热膨胀。
两个低压缸都为匡边甚双流结构,蒸汽在通流部分的中部进入,分成两路,分别流向
两端的排汽口,然后向下流入凝汽器,见图10(低压缸1)及图11(低压缸')。
为了抽汽加热给水,在汽缸上均开有抽汽口。这些抽汽口的位置和尺寸已在传递图
“汽轮机外型及接口图”上标明。
本机组有一根高压转子,一根中压转子和两根低压转子。高压转子和中压转子为铬
钼钒钢整锻转子,低压转子采用铬镍钼钒钢整锻转子。该材料不仅强度高,而且脆性转变
温度低,具有较高的塑性和韧性。高压转子为无中心孔转子,中、低压转子有中心孔。在两
低压转子之间尚有一中间轴。各转子连接端均有与转子一体制成的法兰式联轴器,4根
转子及中间轴都采用螺栓刚性联结,并与发电机、励磁机共同组成汽轮机——发电机轴
系。汽轮机部分支撑于8个径向轴承上。
高压汽缸为双层缸结构。高压内缸内装有高压平衡活塞汽封、蒸汽室(喷嘴组室)和
高压隔板套。高压隔板套内装有11级隔板。高压外缸、内缸都分成上、下两半,在水平中
分面用螺栓紧固。高压外、内缸有4个进汽口,上、下半各两个。通过4根挠性主蒸汽管
与调节汽阀出口相联,高压缸排汽口设置于
下缸,左、右侧各一个。
中压缸为双流对称结构,亦为双层缸。分外缸和内缸两部分。其内装有隔板套,隔板套
内装有隔板。#1隔板套装于内缸内,#2隔板套装于外缸上。在中压缸的中部上、下共有4
个进汽口,通过4根挠性再热蒸汽进汽管与再热调节汽阀出口相联。中压缸的排汽口
为向上的,每端两个共4个。
两个低压缸结构相同,均为双层内缸加一外缸的3层缸结构。采用3层缸结构的目
的,是为减少缸的温度梯度,以免产生过大的热变形。低压缸亦为双流结构,进汽口设在
上半缸顶部中间,蒸汽从进汽口进入汽缸,流向两端,再向下流入两排汽口,排入凝汽器。
低压外缸内装#l低压内缸和#2低压内缸。外缸端壁中心孔处装有端汽封。#1低压内
缸的进汽部分,构成低压缸的高温区,进汽导流环装在其中间,两侧各装持环。下半有两个
抽汽口,抽汽经#2内缸引出。#2低压内缸上半顶部有腰圆形窗口,与#1低压内缸进
汽口相配,下半底部有8个抽汽口。低压缸末几级处于湿蒸汽区,在次末级动叶顶部装置
了先进的蜂窝式汽封,减少了叶顶漏汽,并能导出动叶甩出之水份:而在末级隔板的外缘
设有去湿钩,以收集并排出动叶出口甩出的水滴。#2内缸两端固定有排汽导流环,形成
排汽护压通道,以提高汽轮机的效率,见图12(排汽导流环)。
配置完善的热膨胀滑销系统,能保证机组安全可靠地运行。高压缸藉前后端各两个
“猫爪”分别支承于前轴承座和中轴承座凸台的键上。中压缸藉前后端各两“猫爪”分别支
承于中轴承座凸台的键和#1低压缸下半缸上。高压缸与前轴承座间及高、中压缸与中轴
承座间,中压缸与#1低压缸下半间都以定中心梁相连。“猫爪”与轴承座间用螺栓相连
接;并留有适当间隙,使其能自由胀缩。轴承座两侧面的压板限制了‘轴承座的拾高和倾
斜,其间留有足够的间隙,允许轴承座在基础台板上轴向滑动。每个低压缸都是由与外缸
下半一体并向外伸出的裙式连续支座支托,支座搁置在浇灌于基础中的独立台板上。台
板用地脚螺钉与基础固定。而低压缸支座用6块预埋锚固板在基础上定位。#1和#2低
压缸的两端沿轴向中心线各有一横向锚固板,作横向限位,但允许其轴向膨胀。又在#
l低压外缸中部两侧装有两轴向定位锚固板,作#l低压缸的轴向定位,但允许其横向
膨胀。6块锚固板均固定并浇灌于水泥基础中。当汽轮机热胀吐。,将以#1低压缸轴向和
撞向锚固板中心线的交点为静子部分的“死点”,#l低压缸的调阀端向中压缸方向膨
胀,借助定中心工字梁推动中压缸、中轴承座、高压缸、前轴承座共同向调阀端膨胀移
动。而#1低压缸的电机端向#2低压缸方向膨胀,借助推拉装置推动#2低压缸向电机
端膨胀。
各转子、中间轴和发电机转子均以刚性联轴器相联,它们的轴向位置由中轴承座内
的推力轴承定位。推力轴承为汽轮发电机轴系的相对轴向定位点,转子热胀时,将以此点
作为基准向调阀端和电机端膨胀。
前轴承座位于机组高压缸的调阀端,内装#1轴承,主油泵及危急遮断器,后两者装
于和高压转子调阀端相联的接长轴上。前轴承座上装设转速信号及零转速发送器、差胀
传感器,危急遮断系统,转子偏心发生器,鉴相器及振动发送器等部件。此外,其上两
侧设置有两凸台,用于支承高压缸的猫爪。在前轴承座电机端的下部用H形定中心梁与
高压缸相联。
中轴承座位于高、中压缸之间。其上部两端两侧共有4个凸台,用以支承高压缸和中
压缸的猫爪。在中轴承座内装有#2和#3轴承、推力轴承,高、中压砖子联轴器护罩和转
子轴向位移发送器以及振动发送器。中轴承座下部两端用H形定中心梁与高压缸及中
压缸相联。
中、低压缸之间的轴承座与#1低压外缸制成一体,置于基础台板上,其中装有#4
和#5轴承,中、低压转子联轴器护罩及振动发送器。其下部调阀端用H形定中心梁与中
压缸相联。
#l和#2低压缸之间有一中间轴,这一部位的轴承座,实际上为两部分。一部分与#
1低压外缸制成一体,内装#6轴承和振动发送器。另一部分与#2低压外缸制成一体,内
装#7轴承和振动发送器。在两部分之间装有推拉装置。在#2低压缸电机端的轴承座
内装有#8轴承,发电机与汽轮机转子联轴器护罩、差胀发送器、磁阻发生器、振动发送
器和盘车装置。
盘车装置在汽轮机起动前或停机后投入运行,使汽轮机转子缓慢旋转,以减少转子的
不均匀受热或不均匀冷却所引起的转子挠曲。当汽轮机升速超过盘车转速时,该装置即
自动脱开。
3.2 汽缸
3.2.1 高压外缸
本机组的汽缸结构形状及其支承方法,都经过精心设计,使其在温度变化时能自由
和对称地膨胀,从而将变形的可能性减少至最小。
高压外缸为铬钼合金钢铸件,沿水平中分面分开,形成上缸和下缸。在其电机端有4
个进汽口,上、下半各两个,通过4根挠性主蒸汽进汽管与调节汽阀出口相连,主蒸汽管
焊于外缸上,且经3道活塞环插入高压内缸的高压进汽连接管内蒸汽室供汽。蒸汽室是
由活塞环与高压内缸联接而成的。高压缸排汽口在其调阀端的下部,左、右侧各一,共两
个。高压缸排汽被送至锅炉再热器进行再热及作为第2级抽汽。下半缸还有第1级抽汽
口,口径为Φ273mn。抽汽经抽汽逆止阀供给水回热系统使用。
高压外缸内部装有高压内缸、高压隔板套及前后汽封。汽缸上半设有开口,供
现场动平衡时安装平衡螺塞用。在下部两端面处有凸台,用以安装固定定中心梁,以
保证汽缸和轴承座的对中。为方便定中;b梁的安装,采用偏心套筒销来定位,使安
装工艺大为简化。
汽缸水平中分面用长螺栓紧固;当精加工后,进行水压试验。
高压外缸两端由4只猫爪分别支承于前轴承座和中轴承座上,螺栓与孔、螺母
与猫爪之间均留有间隙,以保证其自由热胀。猫爪的支承面与汽缸水平中分面相一致,当猫
爪受热膨胀时,不会引起汽缸水平中心线的变化。这就保证了汽轮机动、静部分间的径向间
隙不受影响,从而提高了运行安全性。下半缸倒挂猫抓结构的优点是消除了下半缸重量,保
温层重量以及管道作用力对汽缸中分面螺栓的影响,从而降低螺栓应力,保证了汽缸中分面
的密封。
在高压外缸中部及调阀端(排汽端)的最高点和最低点,设有测量金属温度的热电偶,作为检
测积水用。当汽缸积水时,将会出现上、下缸的温差最大现象,而与其相应的一对热电偶就
可及时地检测,并发出报警信号。
在高压外缸相应部位上设置有凸台和通孔,以供穿过外缸安装测量第l级金属及蒸
汽温度、高压隔板套积水、高压平衡活塞漏汽及金属温度的热电偶。在其上还设置有测量
两端壁金属温度及高排蒸汽温度热电偶的安装孔。
3.2.2 高压内缸(见图13高压内缸)
高压内缸亦为铬钼钢铸件,为一具有中分面的鼓状圆筒结构,该结构简单对称,热应
力小,内缸上、下半用法兰螺栓联接固定。
高压内缸用固定于下半缸的支承键支托于外缸水平中分面的下垫片处,并有上垫片
限止其向上窜动,从而保证了内缸的水平位置。其轴向定位是借助于凸肩的配合,横向是
靠位于顶部和底部的中心定位销与外缸定位的。这样,既能保持内缸轴线的正确位置,又
允许其自由膨胀。
在高压内缸内装有高压蒸汽室(喷嘴室),高压平衡活塞汽封和高压隔板套。高压
蒸汽室和高压平衡活塞汽封与内缸的支承方式,亦均为设置,支承键。高压隔板套之电机端
以凹槽与高压内缸上之凸缘相连,靠近中部通过支承键支承于高压外缸上。为防止高压
隔板套安装时的前倾趋向,在其电机端尚有一辅助支承,支承于高压内缸中分面上。为防
止蒸汽的侵蚀,内缸的中分面螺检、支承键、垫片和定位销均采用不锈钢材料。在内缸的
两端部都开有孔,以供现场需作动平衡时,向转子上装平衡螺塞用。
在内缸上开有热电偶孔,测量第一级蒸汽及金属温度,用测得的内缸金属温度来替
代高压转子第1级温度,用测得的金属与蒸汽的温差和预先规定的变化相比较,来控制
汽轮机的起动与负荷变动,以达到限制转子热应力之目的。
内缸下半底部开有疏水扎,通过环形挠性疏水管穿过外缸引出,用来排去内缸进汽
腔的积水。
在高压内缸部分有个需注意的特殊结构,就是在开启高压内缸上半时,一定要装上
吊住蒸汽室上半的专用螺钉,以防止因摩擦而将蒸汽室上半带起,在起吊移动过程中落
下损坏。而在扣好高压内缸后,则一定要拆下这一螺钉。这是蒸汽室本身结构决定的,请参
见下面有关蒸汽室结构的说明。
2.3 中压外缸
中压外缸为双流对称结构(如图14所示),为铬钼合金钢铸件,其中间有4个进汽
口,上、下半各两个,通过4根挠性管道与再热调节汽阀出口相连,再热后蒸汽经焊于进
汽口的挠性套筒向内缸供汽。4个排汽口设置在上半缸的两端,中压缸排汽,经两根中低
压连通管分别送入#1和#2低压缸。下缸调阀端即左旋第5级后有中压#1抽汽口。中
压#l抽汽为非对称抽汽,迫使电机端,即右旋第5级后的蒸汽一部分通过夹层流向调阀
端#1抽汽口。抽汽的这种流动方式,使得夹层维持适宜的较低温度,从而合理地分配了
外缸和内缸所承受的内、外壁温差。#1抽汽口的白径为由303mm。在中压外缸两端的下
部,尚各有一个#2抽汽口,口径为490mm。中压#i和#2抽汽是汽轮机的第
3级和第4级抽汽,经各自的抽汽逆止阀后,供给水加热,即回热系统使用。
中压外缸中段为圆筒形,两端排汽部分为适应汽流的汇集,其流通截面自底部向排
汽口逐渐增大,而设计成流线型的壁面。为了避免排汽口开孔而产生端壁的过大变形和应
力集中,在上半缸两端壁处各有6根拉杆,一端用螺纹拧入内部凸肩,而另一端焊在端壁
上。为防止蒸汽侵蚀,拉杆的材料采用不锈钢。
中压外缸内部装有中压内缸与两个#2中压隔板套(每端一个),两端壁的中心孔处
装有端汽封。汽封法兰面以上的端壁处设有开口,以供现场转子动平衡时安装平衡螺塞
用,而在下部两端壁上有凸台,用来安装紧固定中心梁用,以保证汽缸与轴承座的对中。
汽缸上、下半在水平分面用长螺栓紧固,
当精加工后,进行水压试验,
中压外缸两端由4只猫爪分别支承于中
轴承座及#1低压缸调阀端轴承座上,其紧固螺栓与孔、螺母与猫爪之间均留有间隙,以
保证其自由热胀。猫爪的支承面与汽缸水平中分面相一致,当猫爪受热膨胀时,不会引起
汽缸水平中心线的变化。这就保证了汽轮机动、静部分间的径向间隙不受影响,从而提高
了运行安全性。下半缸倒挂猫爪结构的优点是消除了下半缸重量、保温层重量以及管道
作用力对汽缸中分面螺栓的影响,从而降低了螺栓应力,保证了汽缸中分面的密封。
电压外缸中段的最高和最低点见,设有测量金属温度的热电偶,作检测积水用。当汽
缸积水时,将会出现上、下缸的温差过大现象,达到一定程度时将会报警,以便及时处
理,以免造成静子部件无可挽回的损坏。在下半部设有凸台和径向通孔,供安装穿过外缸
的测量内缸金属温度热电偶用。
1。2.4 中压内缸
中压内缸也为铬钼合金钢铸件,采用具有中分面的鼓状圆筒结构,该结构简单对称,
热应力小,内缸上、下半用法兰螺栓联接固定(如图15所示)。
内缸用固定于下缸的支承键支承于外缸水平中分面的下垫片处,并用上垫片限止其
向上窜动,从而保证了内缸的水平位置。轴向定位是借助于凸肩的配合。横向是用位于顶
部和底部的中心定位销与外缸定位的。这样,既能保持内缸轴线的正确位置,又能允许其
自由膨胀。
在内缸的进汽中心线处装有对称的进汽导流环。它引导蒸汽进入双流的叶片通道,并
保护转子不受高温蒸汽的直接冲刷。
为改善受再热蒸汽包围的中压缸进汽处受高温影响区域的叶根和转子的蠕变强度,
并且减少转子弯曲的可能性,在中压缸装备有蒸汽冷却系统,用以降低前述部位叶根和
转子的温度。
若冷却蒸汽不够,则将产生严重的后果,因此在机组运行时,必须确保冷却蒸汽的供
应。冷却蒸汽来自高压缸的排汽,是通过进汽导流环上之通孔引入中压缸的。由于本机组
之中压缸为独立的,其冷却蒸汽通道为内部和外部组合流道,为确保冷却蒸汽的供应,
在冷却蒸汽管道中不可设置阀门,不可有阻碍汽流的部件,且在初次起动之前或中压缸
开过缸的任一次重新起动之前,为防止冷却蒸汽流道受阻,而应对冷却系统作一次全面
的检查。要确保在其中没有关闭的阀门,法兰间没有盲板或者其它能阻断或限制汽流的异
物,见图16(中压冷却蒸汽)。
在中压内缸的两端,对称地装有#l中压隔板套。进汽导流环、隔板套的支承方式与
内缸在外缸上的支承相似,亦为既能保证同心,亦可自由膨胀。
为防止蒸汽的侵蚀,内缸的所有中分面螺栓、支承键、垫片和定位销均由不锈钢制
造。
在外缸与内缸、内缸与进汽导流环的中心定位销(位于顶部和底部)上钻有通孔,除
运行时用以导入冷却蒸汽外,还用其来在现场进行动平衡时,往转子中间装上平衡螺塞。
内缸下半底部开有疏水孔,通过环形挠性疏水管穿过外缸引出,用来排去内缸进汽
腔的积水。
3.2.5 高、中压进汽连接管、高压抽汽连接管
高压缸和中压缸的主蒸汽和再热蒸汽均需穿过外缸向内缸供汽,亦即热的管道穿过
较冷的外缸壁,这就需借助于具有挠性的套筒连接来吸收差胀和减少热应力。挠性外套
筒焊接于外缸接口上,在现场安装时,套筒接管与来自调节汽阀(或再热调节汽阀)的主蒸
汽管(或再热蒸汽管)相焊接。图17给出了高压进汽连接管与外缸、内缸间之关系。
壁薄而直径大的外套筒能消除接口温差所产生的变形,而对承受管道外力与力矩来
说,则具有足够的截面刚度。此外,考虑到外缸与内缸在不同温度下的差胀,进汽套筒与
内缸进汽口用压力密封环相连,它允许存在相对的偏移。
高压抽汽连接管的结构与进汽连接管相同,其外套筒也是焊在外缸上,但不是插入内
缸而是插入高压隔板套。
3.2.6 低压外缸
低压外缸提供向凝汽器排汽的流道。在外缸的内部装有两个内缸,它们将内缸的反
作用力矩传递至基础上,并承受所有安装于外缸上部件的结构重量。此外,低压外缸还必
须承受真空负荷,因此需要具有足够的强度和刚度,使其不产生过大的变形,以避免影响
动、静部分的间隙。
#1和#2低压外缸结构基本相同,均为是碳钢板的大型焊接件。它们是汽转机本体
中尺寸最大的部件(图18)。为了减轻其重量,但又必须保证具有足够的真空条件下的
刚度,上半采用了大、小圆弧构成的薄壁拱顶,端壁焊有撑管,下半为端壁与侧壁构成的
长方形框式结构,在接近中分面处依赖于沿周边连续座架得以加强,在排汽接口处,沿纵
向与横向焊上加强助与撑管来增强刚性。
由于低压外缸的温度低,运行中的差胀引起的中心变化很小,因此,可采用非中分面
的支承方式,轴承座与外缸制成一体,轴承座与周边座架一起支承于基础台板上。
尺寸庞大的低压外缸,因受加工和运输条件之限制,增加了两个垂直中分面,将外缸
分成上、下半各3块,在制造厂内组装后拆开装运,待至电厂现场后再拼装紧固。
两个低压缸由周边裙式座架和浇入基础的6个预埋固定板定位。板的位置为:#1和
#2低压缸每端各有一个固定板布置在纵向的中心线上,使汽缸横向定位,但允许沿轴向
自由膨胀。#1低压缸的中部两侧各有一个固定板布置在横向中心线上,使#1低压缸
轴向定位,且允许汽缸横向自由膨胀,#1
低压缸纵向固定板连线与中部横向固定板连线
的交点,就成为整个静子部件的热胀死点,#2低压缸沿纵向是可移动的。
低压部分的轴承座是与低压缸连成一体的,这种结构的特点,决定了本机组在运行
时,需要注意的一个特性,就是低压轴承座内的轴承标高,将随着真空变化引起的低压缸
变形而有所变化。因而,为确保运行稳定,保持良好时振动品质,排汽真空度应保持在规
定的范围内。
在#1低压缸和中压缸之间设置有H形定中心梁。在两个低压缸之间设置有推拉杆。
它们将各缸沿轴向的膨胀联系在一起。
吊去外缸上半,即可检修低压缸的内部,在外缸下半内腔侧壁上焊有人梯;以便于人
员进入进行安装和检修。外缸上半有4个人孔,每端各两个,可在不开缸情况下进入作内
部检查。两个排大气隔膜阀位于外缸上半的顶部。正常运行时,阀的盖板被大气压紧,当
凝汽器真空被破坏而超压时,蒸汽能冲开盖板,撕裂铅隔膜向大气排放。
低压外缸内装有#1内缸、#2内缸、进汽导流环、隔板套和排汽导流环。外缸端壁中
心孔处装有端汽封,由汽封系统往端汽封输送压力稳定的密封汽进行密封,而端汽封之
汽、气混合排气则送往汽封加热器。
在上半缸汽封法兰面以上的端壁处设有窗口,以供现场作转子动平衡时,安装平衡螺
塞用。端壁上有孔,用以安装转子端部行程计(在#2低压缸上),在机组初次起动或大修
后,用来确定低压转子和汽缸的相对位置。
在外缸下半中段的左侧设有凸台和通孔,以供安装#l内缸金属温度热电偶之用。
在外缸下半端部左侧壁面设有排汽温度测点,而排汽压力的测点每端部有4个,左
、右侧均有,压力讯号测头深入至排汽接口。轴承的进、排油管与顶轴油系统设置在
同一侧,而测量油温与轴承温度的接点则设置于机组的另一侧。
3.2.7 #1低压内缸
#1低压内缸(如图19所示)和进汽部分构成低压缸的高温区。在其外壁用螺栓固
定有低压内缸隔热罩,以减少这部分的缸壁温差及热损耗。在内缸中间装有进汽导流环,
它构成了进汽通道并保护转子免受汽流直接冲刷。在内缸两侧各装有隔板套和隔板,两侧
因抽汽点不同而不对称。调阀端隔板套装有两级隔板,即第3~4级隔板,而第5级隔板
亦直接装于内缸上。
#1内缸为碳钢焊接结构,除两端半环为锻件外,其余均为钢板。在侧板之间焊有撑
杆,形成进汽与抽汽的腔室,以此来保证结构的刚性。
#1内缸进汽部分经连通管接头与低压进汽管相连接。其截面由腰圆形逐渐变为圆
形。#1内缸进汽口与#2内缸的对中,连通管接头与外缸的对中,均借助于垂直方向的
榫槽配合,并利用垫片于安装时加以调整。连通管接头穿过#2内缸与外缸处均采用不锈
钢薄板焊成的n形胀缩节连接,它能补偿相互间的差胀(见图20低压缸顶部密封板)。
#1低压内缸下半的两抽汽口为对角布置,分别为低压2级后与4级后抽汽用,抽汽
都导向低压加热器。抽汽经#2内缸引出,因考虑到两内缸温度不同存在差胀,故连接处
采用弹性密封环(如图21所示),以允许存在相对偏移。弹性密封环上部设置有引导套筒,
以便于安装。
#1内缸上、下两半在中分面用螺栓紧固。在上半外圆两侧设有窗口,供拧紧内部中
分面螺栓之用,装配后用盖板封死。#1内缸支承于#2内缸下半的中分面上,并于进汽
中心线横向位置上设定位销,于内缸的底部进汽中心线垂直位置上设偏心套筒定位销,
在现场总装时调整后焊死。内缸顶部则藉助于进汽口处4个榫槽来配合定位,
内缸下半底部设有进汽腔室疏水用的节流管塞,藉助压差用它来排放积水。# l内缸
下部两侧的端壁盖板。安装及检修时都要注意其密封垫片有否损坏,以防止蒸汽漏出。
3.2.8 #2低压内缸
#2低压内缸为碳钢焊接构件(如图22所示)。除半环为锻件外,其余均为钢板,侧板
之间形成抽汽腔室,并用肋板加强。
#2内缸两端的环上装有两级隔板(第6级和第7级),#2低压内缸上半顶部有腰圆
形窗口,与#1低压内缸进汽口相匹配。下半底部有8个抽汽口。近中心线成对角线布置
的两孔是#,内缸引出的第2级后与第:级后抽汽的抽汽口。第5级后有两抽汽口,亦为
对角布置,第6级后有4抽汽口,与轴线成对称布置,它们直接由#2内缸引出,供给水加
热用。
#2内缸两端固定有排汽导流环(参见图lZ)。它与外缸的锥形端壁结合,形成排汽
扩压通道。藉助于其扩压作用,可充分利用末级叶片的排汽速度,将速度能转换为压力能,
从而提高汽轮机的效率。排汽降温用喷水装置固定于排汽导流环出口的外缘上,在起动
时,当转速达到600r/min时,自动投入喷水,直至机组带上15%负荷。
低压缸末几级处于湿蒸汽区,在次末级动叶顶部装有蜂窝式汽封,用以减小漏汽并
排除次末级动叶用出之水分,在末级隔板进汽侧外缘有去湿钩,以收集动叶出口甩出的
水滴,在排汽导流环的固定面上设有去湿槽道,用以排走末级静叶出口处的水分,从而减
小末级动叶进口边的侵蚀。内缸下半底部设有疏水用节流管塞,藉助压差排放积水。
#2内缸上、下两半在中分面用螺栓紧固,在上半外圆两侧设有窗口,供拧紧内部中
分面螺栓之用,待装配后用盖板封死。
#2内缸藉助下半中分面法兰两侧之凸边支承于外缸之凸台上,中间加有不锈钢调
整垫片,沿进汽中心线横向位置为榫槽配合定位,顶部进汽口亦为榫槽配合定位,并设有
调整垫片,在内缸底部垂直中心位置设有偏心套筒定位销,在现场总装时调整后焊死。低
压内、外缸对中装置如图23所示。
3.3 隔板套
汽轮机各级隔板固定于隔板套上(低压有的固定于内缸上),隔板套再固定于汽缸
上。为了提供给水回热用蒸汽,汽缸需设置多级抽汽口,隔板套将汽缸分成相应的抽汽腔
室。采用隔板套结构能使汽缸的形状简单,以便于制造,并可提高其通用化程度。此外,还
可减少汽轮机起停和负荷变化时的温差和热应力。其缺点是加大了汽缸的径向尺寸且相
应增大了中分面法兰尺寸。
隔板套上装有多级隔板,因而承受了很大的压差。特别是高压隔板套内装11级隔
板,在第7级后还有抽汽口,承载较大,结构复杂。隔板套所承受的压差负荷是通过与汽
缸间的凹凸肩配合传递于汽缸,这时隔板套须具有足够的刚度,不应有过大的变形,否则
会产生动、静部分相碰的危险。高压隔板套体积较大,支承情况较特殊,它是通过支承键支
承于外缸中分面处,由上、下垫片确定中心的高、低位置,另在电机端通过凹槽与内缸上之
凸肩相连并轴向定位,在顶部及底部有定位销确定中心的左、右位置,由于其体积大安装
时有向电机端倾斜倾向;所以在内缸中分面尚有一辅助支承,高压隔板套下部之抽汽口
与抽汽插管之联接是藉助于弹性密封环,抽汽套筒则是焊接于外缸上,其结构形式与高
压进汽连接管相似。
中压隔板套共4个(每流2个)中压#1隔板套装于内缸凸肩上,各装有5级隔板。#
2隔板套各装有4级隔板。每个低压缸有两个,低压隔板套装于#l内缸之两端,调阀端
隔板套装有2级隔板,电机端隔板套装有4级隔板。
中、低压缸隔板套除与相应内缸或外缸凹凸肩配合轴向定位外,·也用支承键支托于
汽缸水平中分面上,由上、下垫片来保证其中心的高、低位置,并在隔板套的顶部和底部设
有定位销,以确定中心的左、右位置。参见图24(汽缸与隔板套(持环)定位)。
隔板套都为上、下半结构,中分面用长螺栓连接。
隔板套内除了安装各级隔板外,还装有径向汽封,它与动叶围带相配,以减少蒸汽沿
叶片顶部的泄漏。
低压隔板套为碳钢铸件,在其与内缸凸肩的支承面上均镶有13%铬不锈钢密封环,
如用碳钢结合面可能出现因锈蚀而咬死的现象
3。4 蒸汽室
高压蒸汽室的作用是接受进汽管进来的蒸汽,并支承喷嘴组,后者装有喷嘴,蒸汽在
其中膨胀后进入调节级动叶,安装在蒸汽室内的喷嘴组把主蒸汽的压力能转换成动能,
并为调节级提供部分进汽。
本机组高压缸为顺流结构,在这种结构中,为封住喷嘴后之蒸汽迫其向下流经调
节级端面和蒸汽室内圆面,使蒸汽室外壁和该段转子温度降低至接近喷嘴组后蒸汽温
度,蒸汽室采用上、下两半的整圈结构。上半置于下半上,上、下半间不用螺栓紧固,
而是各自装入内缸上、下半中,上半顶部并有一专用螺栓孔,开内缸前旋入螺栓,使
其与内缸上半相连,以便开缸时随内缸上半一起吊走。在扣缸时,则在就位后要去掉该连接
螺栓(下次开缸时仍要再装上)。蒸汽室上、下半在中分面两侧及垂直中心线上、下二处,每
半各有三榫槽与内缸上之凸缘相配,固定轴向位置,而且允许热态自由膨胀,在中分面法兰
处,内缸上凹处装有定位垫片,在上、下缸合拢后形成夹持状,在上、下最高及最低点处尚
有轴向凸缘与内缸上之槽相配,这样就确定了蒸汽室中心在高、低及左、右的位置,即中心
定位。
每半蒸汽室有二进汽口,它们与内缸之间各靠三道弹性密封环密封,且能在内缸进
汽口中自由膨胀。
与蒸汽室相连的喷嘴组为电脉冲整体加工件,其上直接加工出静叶(喷嘴),蒸汽经过
喷嘴组膨胀加速将压力能转换成速度能并把蒸汽导向调节级动叶栅。
3.5 转子
本机组由高压缸、中压缸和两个低压缸组成。高压和中压转子是铬钼合金钢锻件整
体加工件,在高压转子的调阀端用螺栓装接有一根接长轴,其上装有主油泵轮和危急遮
断器。两根低压转子是铬镍钼钒合金钢锻件整体加工件。该材料不仅强度高,而且脆性转变
温度很低,以避免转子产生脆性断裂的危险。
转子在粗加工后,钢厂和汽轮机厂均分别进行超声波探伤检查,以确保锻件的优良
质量。
四根转子的临界转速均低于工作转速。为挠性转子。起动操作中,应迅速超越临界转
速,以免出现剧烈振动现象。为保证汽转机组在工作转速下平稳运行,汽轮机厂尽力消除
引起振动的不平衡因素,这些因素包括单根转子本身的不平衡以及各根转子间连接的中
心偏移。这些均会使轴系横截面重心和轴系旋转的几何中心不重合,导致产生横向离心
力。
为此,除在总装时严格保证连接转子间的对中外,转子在制造完后进行严格精细的
动平衡,在转子两端轮盘面和中心处设有螺孔,可加平衡螺塞来补偿转子的不平衡量。转
子装上叶片并经低速动平衡后,尚需进行高速动平衡和超速试验。高速动平衡和超速试
验均在制造厂专门的真空室动平衡台架上进行,在真空室内试验可减小拖动功率,并可防
止长叶片的摩擦鼓风发热。在电厂现场调换转子零件或其他原因而可能造成不平衡时,
可直接在电站进行现场动平衡。
3.5.1 高压转子
高压转子为单、顺流结构(参见图7)。这种流程较调节级反流的布置减小了流动损
失,提高了内效率。转子支承于两可倾瓦型径向轴承上,跨距为4845毫米,装上叶片的转
子重为17.2吨。高压转子调阀端连接一接长轴,其上装有主油泵轮及危急遮断器。电机端
有推力盘,并与中压转子刚性联结,联轴器与转子锻成一体,有足够的强度和刚性。
高压转子上有一调节级和11级压力级。在近电机端有高压平衡活塞。由于中压转子
和低压转子都是双流的,其推力自身基本平衡,于是高压缸推力的自身平衡程度,就对
整个机组的推力产生决定性的影响,高压平衡活塞尺寸的确定经过详尽的计算,尽量准
确,以免推力轴承承载过大。
高压转子的调节级叶片为“三胞胎三叉三销钉”结构,即三片一组的叶片是整体制
成,叶根为三叉形用三个销钉与叶轮相连。这种结构,强度高,振动特性好,具有很高的运
行可靠性。
高压转子的压力级叶片,都采用三元流可控涡叶型,并全部采用倒T形叶根。与枞
树形叶根相比较,倒T型叶根可避免轴向漏汽,这对压差大,且采用反动式压力级的高压
缸来说是很有经济价值的。高压缸各级动叶片是用铆接围带连接成组。在各级动叶片围
带处,均装有径向汽封,以减少泄漏损失。在转子上各级之间车制有台阶形汽封槽,以便
和各级隔板上的汽封高、低齿相配形成迷宫式汽封,减少隔板漏汽。此外,在转子两端亦
具有成组的台阶形汽封槽,用于组成前、后端汽封,以防止汽缸端壁轴伸出处蒸汽之外泄。
3.5。2 中压转子
中压转子为双流对称结构(参见图9)。通流部分的推力自行平衡,转子支承于两可
倾瓦形径向轴承上,跨距为4876。8毫米,装好叶片的转子重20吨。调阀端与高压转子
刚性连接,电机端与#1低压转子刚性连接,联轴器都与转子锻成一体,强度和刚性均好。
中压转子为双流9级,动叶片为自带围带式叶片,是枞树形叶根,为盘式结构,在满
足转子刚性要求前提下,采用较小的隔板汽封直径,以减少蒸汽泄漏,并减轻了转子重量。
每级轮盘外缘铣有近百个侧装式枞树形叶根槽,以安装动叶片,此类叶根具有较大的
承载能力。为了叶片的轴向定位,在轮盘的外圆上沿圆周方向加工有半圆形槽,在动叶的
叶根上亦具相应的半圆槽。待动叶装入后,可将圆销插入叶片与轮盘的圆槽中,以固定动
叶轴向位置。动叶逐片安装,逐片插入圆销,而安装末叶片时,因无法插入圆销,故采用特
殊结构,是在末叶片与首叶片间装入定位片再装入锁紧键来实现其轴向固定。从而中压
各级动叶片都有四种叶片,即:首叶片、标准叶片、围带加厚叶片和末叶片。末叶片的周
向位置在转子上留有标记。为了便于平衡,相邻级末叶片位置均应错开180°。
在各轮盘之间转子外圆上有一系列台阶形汽封槽,以与隔板内径处之汽封环高低齿
组成隔板汽封。在各级动叶片围带处,均装有径向汽封,以减少泄漏损失。此外,在转子两
端亦具有成组之台阶形汽封槽,用以组成前、后端汽封,以防止汽缸端壁轴伸出处之蒸汽
外泄。
中压转子中应注意的是:左、右旋的第6~9级四级动叶片不是相互对称的,动叶只
数也不相等,这是因为中压缸为了合理地分配内、外缸所承受的温差,采用了非对称抽
汽,使内、外缸间夹层中有采自右旋第5级后的抽汽流向左旋第5级后之抽汽口,为造成
并保持这种流动。,左旋第6、9级经过特殊设计。
3.5.3 低压转子
两个低压转子都是双流对称结构(参见图10和图11)
。虽然抽汽点不对称,但仍保
证了通流部分的推力基本平衡。两根低压转子各支承于二径向轴承上,跨距5740毫米。
装叶片的#1转子重量为60.7吨,#2转子重量为61.5吨。
两低压转子都为双流?级,前5级为鼓式,末两级采用盘式,这可有效地减轻转子重
量。在轮缘上制有侧装枞树形叶根槽。其结构及安装方法与中压转子相同。低压末两级
叶根槽为圆弧形,它保证叶片根部截面型线边缘不超出叶根范围,便于叶片安装。
各级之间装有隔板汽封,前5级叶顶部装有围带汽封。在第6级即次末级叶顶装有
先进的蜂窝式汽封。此外,在转子盘两端轴肩处装有前、后汽封,可防止大气漏入排汽腔
室。所有汽封均为平齿,转子上为相应的光圆柱面。末二级之隔板具有板体,板体插入转子
末二级转盘间,其内侧装汽封,大大减小了漏汽面积。
在低压转子末级轮盘的外侧有凸肩,用以转子端部位移行程计的测量平面,在机组
初始起动或大修后,供确定低压转子和汽缸的相对位移之用。凸肩以下的斜面上有平衡
塞也,供现场动平衡用。
低压转子之两端均有联轴器,它们与转子制成一体。
3.5.4 联轴器和中间轴
各转子间用刚性联轴器连接。每个联轴器由两个各自与转子整体制成的法兰组成,
用螺栓刚性地连接在一起。联轴器传递扭矩、轴向推力、横向剪切负荷与弯矩。
高、中压转子之间,中、#1低压转子之间,中间轴与#2低压转子之间,#2低压转
子与发电机转子联轴器之间均有垫片(其中#2低压转子与发电机转子联轴器之间是盘
车大齿轮,起垫片作用)。联轴器的凸缘和垫片凹口相匹配以达到定中心之作用。藉助于
改变联轴器垫片厚度,可调整冷态各转子相对于静子的位置,以保证热态达到设计的动、
静间隙值。为拆去垫片,转子必须作轴向移动,使相邻转子之间两半联轴器分离,直至脱
开定位凸缘,为此,在两半联轴器中均设有顶开螺钉孔。参见图25(高压和中压转子联轴
器)。
在两根低压转子之间装设有一中间轴。中间轴两端为整锻半联轴器。其调阀端与#
1低压转子直接连接。而其电机端是通过垫片与#2低压转子相连。
3.5.5 轴系
汽轮机一发电机组轴系,由高压转子、中压转子、两低压转子及中间轴、发电机转子、
励磁机转子组成。除励磁机外每一转子各自支承于两径向轴承上,整个轴系有11个轴
承。
推力轴承位于中轴承座中,它为轴系之轴向定位点。因为静止部件膨胀与收缩时中
轴承座相应作轴向移动,故推力轴承和转子定位点亦随之移动。
各径向轴承承受其相应转子之重量,每跨转子均有不同之静挠度。最后总装时,藉助
于各轴承处不同之抬高量,(抬高量中还要考虑各轴承支座热态的不同热胀),进行各跨转
子静挠度于垂直方向上的叠加,将轴系调整成在热态成为连续光滑弧线。使相互连接的
转子,在旋转时只承受扭矩,而无附加的弯矩作用,以确保轴系具有良好的振动特性。在轴
系找中时,可按各联轴器未连接情况下,联轴器平面处之张口和错位值加以调整。
按制造厂之找中要求,正确完成找中工作,是保证轴系平稳运行的重要条件。
在汽轮发电机组的起动和停机过程中,当转速达到某数值时,机组会出现较剧烈振
动,而超过该转速后,振动即随之减小,该转速即为临界转速。实际上汽轮机各转子与发
电机转子均以联轴器连接起来,从而构成1个多支点之转子系统,称为轴系,本机组汽轮
机为四缸,轴系较长,情况较复杂。因各转子相互连接,故增强了各转子之刚性,致使它们
在轴系中之临界转速略高于单跨值。组成轴系之各转子中的临界转速均为轴系的临界转
速。当转子工作转速与轴系中任一临界转速相等时,轴系即会产生共振而导致机组产生
较剧烈振动。因此,机组在起、停过程中,均应密切监测各轴承处的振动值,并迅速越过这
些临界转速,不要在共振转速区维持转速。同时,在保持汽轮机转速进行暖机时,尚要避开
低压叶片的共振转速。如果该时确有必要维持转速的话,则应把转速降低到共振转速区
的转速。
关于本机组之横振分析和扭振分析资料请参阅有关专门计算报告。
3。6 通流部分
本机组的通流部分由高、中、低压三部分组成,高压部分为:1(调)+1l压力级,中
压部分为双流2X9级,低压部分为2个双流2X2X7级共计58级。
3。6。1 高压通流部分
高压缸为l(调)+11压力级。其中调节级动叶片采用三胞胎三叉三销钉结构,强度
高,振动特性好,而制造困难。压力级全部采用倒T形叶根。各级锁口叶片即末叶片
应置于一组围带之中间,而且相邻级之末叶片锁口错开180‘。各级动叶顶部均有型线铆钉
头。动叶片用围带连接成组,并采用冷铆,将铆钉头固定在围带内。高压缸动叶全部采
用三元流可控涡叶型,是90年代最新型叶型,效率高。
高压动叶均为不调频叶片,其不调频准则不仅考虑到叶身型线部分,还计及铆钉头、
叶根及围带。这种叶片既使在共振时,其振动应力也较小,可以完全运行,表现在结构
上是铆钉型线粗壮,围带较厚。铆钉孔的节距按转子上的动叶铆钉头实测节距照配加工。铆
钉头及铆钉孔加工采用数控机床保证精度。
高压隔板是由两端带有根部和冠部的单个静叶整圈组装后再沿内外圆周向焊成整
圈,车准尺寸后再分成两半直接装入隔板套。在隔板套中分面装有固定螺钉,用螺钉把
隔板压准,防止蒸汽作用力矩使隔板在槽中转动。在装配时动、静叶均要保证相邻叶片间的
喉部宽度,保证尺寸精确,使各级压力降符合设计要求。
3.6.2 中压通流部分
中压缸为2X9级反动级。其中中压动叶全部采用加强型枞树形叶根,轴向装入转
子叶轮上。在转子叶轮的外缘上,尚有一圈半圆槽。各动叶片中间体内弧一面,有一与半圆
槽相配的孔,当每只叶片装入到与它相应的枞树型槽的位置时,孔内即能插入制动销,从而
固定了叶片在转子叶轮上的轴向位置,各级之末叶片无法装入制动销,是在首、末叶片之间
装入定位片和锁紧键来保证其轴向定位。各级动叶顶部都自带围带,这样的结构制造困难,
但强度好,亦属先进技术。
中压动叶均为不调频叶片,其不调频准则不仅考虑到叶身型线部分,还涉及围带及
叶根。这种叶片既使在共振时,其振动应力也较小,可以安全运行。
中压隔板是由两端带有根部和冠部的单个静叶整圈组装后,再沿内、外圆周向焊成
整圈,车准尺寸后,再分成两半直接装入隔板套。在隔板套中分面装有固定螺钉将隔板压
住,以防止蒸汽作用力矩,使隔板在槽中转动。在装配时,动、静叶均要保证相邻叶片间
的喉部宽度,保证尺寸精确使各级压降符合设计要求。
中压缸动、静叶片都是三元流可控涡新型叶形,且都是扭转叶片。
3.6.3 低压通流部分
低压部分由2个双流2X7级组成。l一4级为自带围带,动、静叶结构均与中压缸
相似。第5级为铆接围带,第6级即次末级为自由叶片,叶根为圆弧形,叶顶上覆以先进的
新型蜂窝式汽封,蜂窝式汽封能采用较小的叶顶径向间隙,从而减少漏汽,并可导出叶顶甩
出之水分。末级动叶叶高为905mm,也是采用圆弧枞树形叶根,并有两道凸台拉金,凸台
与叶身连为一体,装配后再焊接成组。末3级为调频叶片,整个叶片的强度振动设计均采
用西屋公司几十年近40多种叶片验证的设计计算方法及设计准则,叶片可靠性高。为提
高末级动叶片的抗蚀能力,在其进口边外缘区镶焊有司太立硬质合金条。低压末两级隔
板采用板式结构,使隔板板体插入至转子凹挡中,从而大大减小了汽封直径,即漏汽面
积。这两级隔板采用悬挂销定位于#2低压内缸中,并用底键定位。
3.7 汽封
汽轮机通流部分的动、静部件之间,为避免碰磨,须留有一定的间隙。而间隙之存在又
会导致漏汽,或使空气漏放汽缸内部,使汽轮机的效率降底。为解决这一矛盾,在汽轮机
动、静部件有关部位设置密封装置,称为汽封。它包括穿过汽缸端壁的前、后汽封,转子
通过隔板中心的隔板汽封以及动叶顶部的围带汽封。
汽封环结构如图26所示,在装汽封环的相应转子上有一系列台阶形汽封槽,汽封环
上加工有汽封齿,汽封齿有高齿和低齿,二者相间排列,分别对着转子上的凹槽和凸肩。汽
封环一般由多块组成,置于汽封槽内,并用弹簧片压住。在低压部分汽封环上的汽封齿作
成平齿,转子相配表面亦为平圆柱面,其结构比高、低齿汽封简单。汽封齿尖端很薄,既使
动、静间发生磨擦,其所产生的热量也不大,
而且汽封环是由弹簧片压住,碰磨时还能径向退让,所以不会产生重大事故。汽封齿间
隙在总装时修正。
3.7.1 高压隔板套汽封
高压隔板汽封包括隔板汽封与围带汽封。其隔板汽封是直接将汽封片用塞条嵌入
隔板内圆的槽中,每级隔板都镶嵌三圈汽封片,两短一长,分别与转子上的凸台及凹槽相
配,组成迷宫式汽封。
高压围带汽封(高压隔板套汽封)环,由8段组成,直接装入高压隔板套上之槽内,中
分面用压板及螺钉压住,以防止其转动及吊起隔板套上半时,汽封环脱落。每一汽封弧段
都由带状拱形弹簧片压住,拱形弹簧片的一端有弯头插入弧段上之槽中。在每一弧段上
均设有供压槽,供压槽设在进汽侧,藉助蒸汽作用力使汽封环向中心压紧。各汽封弧段于
各接合面作有匹配标记以资鉴别,装配时应按编号就位。
3.7.2 中压隔板套汽封
中压#l和#2隔板套汽封也包括隔板汽封与围带汽封。隔板汽封环由8个弧段组
成,以T形根部装入隔板内圆的相应槽内,汽封环用止动销防止其旋转,止动销在上半
汽封环接近水平中分面弧段的狭槽中穿过。
围带汽封也是8个弧段组成,直接装于隔板套槽内,在上半中分面处用压板螺钉压
住,在吊起隔板套时,压板能防止上半汽封环弧段之脱落。
每一汽封弧段均由带状拱形弹簧片压住,拱形弹簧片的一端有弯头插入弧段槽中。
在每一弧段上均设有供压槽,供压槽设在进汽侧,藉助蒸汽作用力使汽封环向中心压紧。
各汽封环弧段于各接合面处作有标记以资鉴别,装配时应按编号就位,参见图27(中压缸
#2隔板套汽封(电机侧))。
3.7.3 高、中压缸前后汽封
高、中压缸前、后汽封由内汽封和外汽封组成,参见图28(中压缸前、后汽封)。
内汽封体为两半,中分面用螺栓紧固,用凹槽与外缸端壁上之凸肩相配轴向定位,中
分面以支承键支托,底部有定位销。高压缸之前、后汽封各有两个内汽封体,每个内汽封
体内装有2
个汽封环。中压缸之前、后汽封各有一个内汽封体·,每个汽封体内装有3个汽
封环。
在高压缸后汽封(调阀端)之#l内汽封体上以及中压缸前、后汽封之内汽封体上都
有用筋连接的一大直径环,它构成高压末级和中压末级的排汽通道内壁。
外汽封体上、下半亦用螺栓连接成一体,且以螺栓紧固于外缸之端壁(汽封法兰面)
上。在装配时用4个汽封键来定位。键之圆柱销部分固定于汽缸端壁上,修正键宽度与
外汽封体相匹配,且作相应的标记。这些键可允许汽封体作径向膨胀,并保持其中心不变。
外汽封体内装有两个汽封环。
每一汽封环由4或8个弧段组成,带有T字形根部和设有供压槽。汽封弧段用螺钉
固定的带状弹簧压紧,’装配时冲铆汽封环以锁住环上的螺钉。汽封环用止动销来防止
旋转并避免其起吊时上半脱落,止动销装于上半汽封环弧段近水平中分面处的槽内。
内、外汽封体间之“X”腔室通过外汽封体下半两个对称接口与汽封蒸汽控制系统
相连,在各种运行工况下可自动维持该腔室之压力为一定值。该腔室底部设有疏水管以排
放积水。
最后之漏汽及漏入之空气由“Y”腔室经外汽封体下半两个对称接口通至汽封凝汽
器,并维持其一定之真空,以防止蒸汽外漏至汽轮机房及空气漏入汽轮机内部。参见图29(高、
中压缸外汽封)。
3.7.4 低压隔板汽封和围带汽封·
低压隔板汽封和围带汽封之汽封环都是用单边凸缘之根部装入相应槽内,汽封环由
12或16个弧段组成。低压第6级动叶是自由叶片,为减少其叶顶漏汽,在叶顶装有蜂
窝式汽封,先进的蜂窝式汽封环是由4个弧段组成,各弧段都用螺钉固定于6级隔板外环
出汽边之延伸体上。第7级动叶顶部不设汽封,仅由其与排汽导流环间的径向间隙来抑
制漏汽。
隔板汽封环用止动销防止其旋转,止动销由上半汽封近水平中分面弧段之狭槽中穿
过。沿隔板内环分割面汽封环弧段之间留有较大之间隙。围带汽封用紧定螺钉定位,起
吊上半时可防止上半汽封环弧段脱落。
每一汽封弧段均由波形弹簧片压住,弹簧片之一端有弯头插入弧段槽中。
3.7. 5 低压缸端汽封
低压缸端汽封体为上、下两半,以螺栓连接成一体,且用螺栓紧固于外缸之端壁(汽
封法兰面)上。汽封体装上汽缸后,以汽封体上半之两个螺纹圆柱销定位。拆卸时,可
使用螺母来拔出定位销。
汽封体内装有4个平齿汽封环,每一汽封环由8个弧段组成,带有T字形根部和
供压槽。各汽封弧段用螺钉固定之带状弹簧压紧,并以止动销来防止其旋转,并避免了
起吊时上半脱落,止动销装于上半汽封环弧段水平中分面处之槽内。
经低压缸下半端壁管道引入来自轴封蒸汽控制系统的供汽至“X”腔室,在各种运
行工况下可自动维持其压力为定值。这一供汽起动时由辅助蒸汽站提供,在正常运行时
来自经喷水冷却后之高、中压缸端汽封之漏汽。
漏汽及漏入之空气由“Y”腔室经低压缸下半端壁管道引入汽封加热器,维持其一
定之真空,以防止蒸汽外漏至汽轮机房及空气漏入汽轮机内。
在汽封体上半顶部,拆去管塞,可装置供汽压力表和热电偶。低压缸端汽封如图
30所示。
8 阀门和蒸汽管道
8.1 主汽门和调节汽阀
本机组的高压进汽阀门,为由一个主汽门和两个调节汽阀所构成的组件,主汽门为
卧式布置,而调节汽阀为立式布置。见图3l。
进汽阀门组件共两个,分别设置于高压缸的两侧,通过主汽门座架固定于基础平台
上。主汽门进口与由锅炉来的新蒸汽管道相 联两侧调节汽阀出口共有4根主蒸汽管道,
两根接至高压缸上半,两根接至下半,该管道 为挠性管,藉其挠性来吸收热胀变形,
为减小运行时其热胀对汽缸的推力,在冷态安装时进行冷拉。
每个进汽阀门组件都支承于其座架上。座架一端为“A”型弹性框架和横向拉杆托
架组合件,另一端为一弹性板。两个支承件均用螺栓和定位销固定在台板上,台板用螺
栓和偏心销固定在汽轮机基础上,该台板属基础预埋件。为减少管道热胀时之推力,如
前所述 座架在冷态安装时要进行冷拉,预埋台板是冷拉后位置布置。
高压主汽门——调节汽阀,在汽轮机高压进汽处提供了双重保护,由于主汽门和调
节汽阀组合在一起,阀体的总体积小了。由于所有运行部件均高于汽轮机运行平台,运
行维护非常方便。这些阀的开度均由各自的专用油动机控制,而油动机是受数字电液
DEH调节系统来的控制信号控制。
(1) 主汽门
主汽门为卧式布置,使汽流的转向减至
最小限度。主汽门的功能是在需要时起到紧
急,阻断进汽的作用,而在汽轮机起动时也用
它控制汽轮机的转速。
主汽门靠液压开启,弹簧关闭,卧式运行主阀内有一起动小阀,在全压下能开启,
其通流能力约为25%额定蒸汽流量,它在调节汽阀全开的全周进汽起动时,能精确控制
转速。主汽门的主阀碟为非平衡式,在负荷或转速控制切换至由调节汽阀控制而需全部
打开主汽门时,需关小后面的调节汽阀至一定程度,也即主汽门主阀碟前后压差减小到
一定程度方能打开主汽门主阀碟。主汽门在全开和关闭位置,阀杆都有自密封装置,以
减少阀杆漏汽,主汽门内有一蒸汽滤网防止异物进入汽轮机,在试运行阶段,在永久性
滤网外面,尚要临时增加一细目滤网。
(2) 调节汽阀
本机组共有4个调节汽阀。调节汽阀的功能是控制蒸汽流量,精确地调节汽轮机的
转速和负荷。调节汽阀为球头型,带有扩散管出口。阀头在阀杆上是松动的,以保证阀
碟与扩散器进口正确对中,阀碟为部分平衡式,所需提升力不大,调节汽阀为立式布置,
其油动机直接装于其上部。由液压系统通过油动机控制其开启,关闭靠弹簧作用力。
为确保阀门动作的可靠性,规定主汽门与调节汽阀每周进行一次阀门动作试验。
3.8.2 再热主汽门和再热调节汽阀
对于再热式的机组,如果机组甩负荷,则蒸汽系统内(包括管道和锅炉的再热部分)
存在的蒸汽,就足以使汽轮机超速。因此,提供了一个积极的手段来防止在这种情况下
再热蒸汽进入中压缸,即设置再热进汽阀门,使再热后的蒸汽是通过再热进汽阀门才能
进入汽轮机,以增加安全可靠性。
本机组在中压缸两侧各布置有一再热进汽阀门组合件(每侧由一个再热主汽门和二
个再热调节汽阀所构成的
Y形组件)。再热主汽门为摇板式,卧式布置。而再热调节汽
阀为立式布置。组合件有一共同支架,该支架用螺栓固定在底板上,底板与基础用螺钉
紧固并进行二次灌浆。
再热主汽门进口焊接由锅炉来之再热蒸汽管道。管道的推力经座架传于基础。再热
调节汽阀出口为4根内径为中455.6毫米管道。两根接至中压缸上半,两根接至中压
缸下半。由管道的挠性来吸收其热胀变形并减小对汽缸的作用力。见图32。
每一再热进汽阀门组合件设一支架,支架由两个支座组成。再热主汽门支座位于其
进口处,为固定支承。再热调节汽阀支座位于再热主汽门出口与再热调节汽阀体焊接处,
支座为薄板挠性结构,利用薄板的变形吸收阀体轴向热胀。为减小运行时的管道变形对
阀门的推力,在安装阀门支座时应予冷拉。
阀门的支座搁置于两支承底板(再热主汽门、再热调节汽阀支承底板)上,带筋的支
承底板预埋于基础中。支座与支承底板间的垫片厚度留有余量,在现场安装时修正。阀
门安装后,用支承底板调整块上的顶开螺钉进行冷拉后,拧紧地脚螺钉并,安装定位销。
定位销为偏心套筒结构,安装方便。
(1) 再热主汽门
再热主汽门为摇板式。全开时,阀瓣置于汽流通道之上,因而流体阻力损失很小,
全关时,汽流以全压差作用于阀瓣上,以保证阀门的密封性。
阀瓣为带中心杆的等厚球盖,球面具有很高的承载能力,装配时中心杆穿过摇臂孔,
以螺母锁紧限位,摇臂与阀瓣、螺母之间的接触面均为球面,且留有间隙允许转动。阀
瓣密封面为球面,阀座为圆环面。当阀瓣关闭与阀座相接触时,阀瓣与摇臂之间的活动
联结,使阀瓣能正确就位,以保证密封面的完全吻合,全开时,阀瓣中心杆与阀盖挡块
相接触,并由操纵机构之扭矩拼紧,以防止阀瓣在汽流下的抖动。
转轴支承于轴承盖与曲柄箱的氮化套筒上。球形底座的压力封汽形衬套能限止轴向
移动且形成密封消除转轴的漏汽。在开启和关闭再热主汽门时,用蒸汽泄放阀(卸载阀)
释放压力汽封处的蒸汽压力,以减少球形底座的磨损及阻力。
再热主汽门油动机倾斜倒挂于阀体一侧,油动机采用高压抗燃油,压力油推动活
塞,转动摇臂开启阀瓣。在紧急情况下,压力油被泄放掉,阀门藉助于弹簧力及蒸汽压
力达到快速关闭,当阀瓣关闭而接近阀座时,油动机活塞的缓冲头进入排油孔,它抑制
了油的外流,使压力略增高,略为减慢此时阀门的关闭速度。为了吸收快速关闭的撞击,
采用了薄壁形阀瓣。
在再热主汽门的底部阀瓣前、后开有外旁通节流孔,其流量低于额定转速的空载流
量,通过这一外旁通节流孔可平衡阀瓣(摇板)前、后的压力,以保证阀门在试验情况下
能打开。
蒸汽泄放阀为一油动遮断阀,装于轴承盖上,用来降低再热主汽门开启和关闭过程
中的轴端压力。当再热主汽门不动作情况下,该泄放阀关闭,转轴压向封汽衬套,使其
保持密封,防止泄漏。当动作时,藉助安全油开启油动遮断阀,卸去轴端压力,动作结
束后,关闭油动遮断阀。见图33。
(2) 再热调节汽阀
再热调节汽阀结构如图34所示。再热调节汽阀为平衡式柱塞单座阀。由液压开启
和弹簧力关闭。每阀都由单独的油动机操纵,为立式布置,各自的油动机都装于阀的顶
部。阀碟和油动机同步动作。在阀门上始终作用有三个一组的压缩弹簧产生的关闭力。
阀杆上有螺旋槽,它与氮化套筒相配,以减小高压蒸汽的泄漏。为避免外泄,阀杆
漏汽经阀盖上之泄漏管导入汽封加热器。套筒与阀盖紧配,并冲铆固定。
当阀关闭时,阀杆凸缘与套筒底面相接触,形成自密封,阻止全开时蒸汽沿阀杆的
泄漏。
圆筒形滤网围绕着再热调节汽阀,它防止杂质进入汽轮机而造成事故。滤网的下端
嵌入阀壳上的凹槽中,其上端由阀盖压紧。安装滤网时,须将不钻孔部位直接对准阀壳
上之挡板,挡板与进汽中心相隔180°,它将两边进汽隔开,以免相撞产生涡流。
在阀碟体的上部安装有两道弹性密封环,以防止进汽漏入平衡腔室,使腔内维持低
压,达到良好的平衡效果。
1.8.3 主蒸汽进汽管道
主蒸汽进汽管道位于高压缸的两侧,是将主蒸汽引入高压缸的管道,对称布置于汽
轮机中心线的两旁(如图35所示)。
主蒸汽进汽管道由4根挠性管道组成,各段管道在受热后膨胀,在其与汽缸及调节
汽阀的接口处产生附加推力,各根管道均具有足够长度,从而具有充分的挠性吸收其热
膨胀减少了管道由于热胀产生的应力,挠性的主蒸汽进汽管道一端焊接于调节汽阀壳体
部的出口处,另一端与高压缸的进汽接管相焊接。主蒸汽进汽管道组件的最终焊接在施
工现场进行。高压缸的进汽口共4个,2个在上半缸,2个在下半缸。上半缸部分的管
道具有一套法兰组件,允许管道拆卸,以便检修时开上半缸。每套法兰组件,由螺栓、
凹凸法兰、垫片组成,垫片材料为软钢。在每根管道的最低部位,设有疏水管接口,
以排除管道内的凝结水。
主蒸汽进汽管道在冷态安装时要进行预热,以减少热态应力,预拉是用横向向外移动
主汽门调节汽阀组合体来完成。
3.8.4 再热进汽管道
再热进汽管道是将再热后蒸汽引入中压缸的管道。它们位于冲压缸的两侧,对称布置
于汽轮机中心线两旁。
再热进汽管道也是由4根挠性管道组成,各根管道都足够长,有充分的挠性吸收其
热膨胀变形,减少管道由于热胀产生的应力,管道的一端焊接于再热调节汽阀壳体的出
口,另一端焊接于中压缸的进汽接管上。再热进汽管道组件的最终焊接在施工现场进行。
中压缸进汽口共4个,二个在上半缸,二个在下半缸。上半缸部分的管道具有一套法兰
组件,管道可拆卸,以便检修时开上半缸。每套法兰组件由螺栓、凹凸法兰、垫片组成。
垫片材料为软钢。在每根管道的最低点,设有疏水管接口,以排除管道内的凝结水。
再热进汽管道在冷态安装时,要进行预拉以减少热态应力,预拉是用横向向外移动
再热主汽门再热调节汽阀组合体来完成。见图36。
3.8.5 中、低压连通管
中、低压连通管的作用是把中压缸排出的蒸汽以最小的压力损失引导到低压缸。中
压缸的4个向上的排汽口,每侧前、后两个成一组与一根中低压连通管相连,
左侧的中、
低压连通管接至#1低压缸进汽口,右侧的接至#2低压缸进汽口,右侧的连通管较长在
#1低压缸电机端有一支架进行支撑。在每个进汽口前后部位,连通管上有二个波纹管
组件,用拉杆成组,形成压力平衡膨胀节。由波纹管组件来吸收热胀变形,而由拉杆来
承受汽压产生的推力。膨胀波纹管采用专业生产厂家的成熟产品,具有很高的可靠性。
压力平衡膨胀节在安装时要进行冷拉,以减小热态时的变形与应力。
在中、低压连通管的汽流转弯处都采用
光滑圆弧过渡,以减少流动损失,参见图37。
在中、低压连通管与低压内、外缸连接部分,设置有顶部密封膜板装置,当连通管
法兰罩盖螺帽和夹紧环螺栓紧固时,密封膜板沿连通管垂直中心线方向“冷紧”,这样就
减少了热态低压内、外缸垂直方向温差产生之胀差造成的密封板上的应力,(参见图20
低缸顶部的密封板)
9 轴承座
9.1 前轴承座
前轴承座位于机组高压缸的调阀端,为—钢板焊接的长方箱形结构。内装高压缸前
由承(#1轴承),它支承高压转子,并在转子接长轴上装置主油泵轮及危急遮断器。前轴
承座还装有差胀、转速、振动、偏心监视及鉴相器的传感器,此外,尚装有危急遮断控
制器及试验装置。
前轴承座有内部油管路系统,向安装于前轴承座内、外的部件供油。
前轴承座之电机端两侧有凸台,用于支承高压缸猫爪,猫爪搁置于凸台的支承键
上。每键有一螺栓,螺栓穿过猫爪孔,抑止了汽缸猫爪从凸台抬起的倾向,螺栓与孔、
螺母与猫爪平面间均留有足够的间隙,允许猫爪自由膨胀。此外,键上设置有油嘴和油
槽,可注入入滑脂,以减小热胀位移的摩擦阻力。前轴承座与高压缸下半之对中连接是
藉助于H形定中心梁,该梁刚性地传递轴向热膨胀位移,高压缸藉助于定中心梁推动前
轴承座一起向前(即向调阀端)膨胀。前轴承座与前座架间,前、后都装置有两个纵向键,
以保证前轴承座沿轴向滑动时,轴向中心线不变。前轴承座底部两侧装置有压板,以防
止轴承座抬起或跳动,压板与轴承座间留有足够间隙,以保证其自由滑动。此外,在前
座架上装有专门油嘴油槽,以注入润滑脂减少滑移时的摩擦。参见图38(前轴承座)。
3.9.2 中轴承座
中轴承座位于高压缸和中压缸之间,在其中装有#2和#3径向轴承,分别支承高压
转子及中压转子。
中轴承座内还装有推力轴承、转子轴向
位移与振动监视仪的传感器。
中轴承座调阀端和电机端两侧各有二支座,用来支承高压缸及中压缸猫爪。猫爪搁
置于支座的支承键上。每键有一螺栓,螺栓穿过猫爪孔,抑止了汽缸猫爪的上抬倾向,
螺栓与孔,螺母与猫爪平面间均留有足够的间隙,允许猫爪自由膨胀。此外,键上设置
有油嘴和油槽,可注入润滑脂,以减小热胀位移的摩擦阻力。中轴承座与高压缸下半及
中压缸下半都用H形定中心梁对中连接,定中心梁刚性地传递轴向热膨胀位移。中压缸
藉助定中心梁推动中轴承座及高压缸、前轴承座向前膨胀。
中轴承座与中座架间,前、后都装置有两个纵向健,以保证中轴承座沿轴向滑动时,
轴向中心线不变。中轴承座底部两侧装置有压板,以防止轴承座抬起或跳动,压板与轴
承座间留有足够间隙,以保证其自由滑动。此外,在中座架上装有专门油嘴和油槽,以
注入润滑脂减少滑移时的摩擦。参见图39(中轴承座)
3.10 盘车装置
本机组采用侧装式盘车装置,其位置在#2低压缸的电机侧。具体结构如图40(a)、
40(b)所示。
盘车装置在汽轮机起动前或停机后投入运行,使汽轮机转子缓慢的旋转,减小因汽
轮机部件不均匀受热或冷却所引起的转子挠曲。它的使用随汽轮机运行条件而变化。通
常推荐在起动前或停机期间连续使用该装置,若准备长期停机,则盘车装置应运行足够
长的时间,以防止转子出现挠曲。
若因某种原因在汽轮机停机冷却过程中,盘车装置出现故障,则应在限定时间内尽
快恢复其正常运行。而最佳盘车程序则应由实际情况,尤其是转子当时的挠曲程度来确
定。
盘车装置由置于其壳体上的盘车马达,带动一系列齿轮减速后,驱动啮合小齿轮,
最后带动置于汽轮机和发电机联轴器之间的盘车大齿轮,使转子以约为2.4转/分的速
度进行转动。
盘车装置的主要零件有:盘车马达、减速用的传动齿轮以及啮合小齿轮,盘车大齿
轮、啮合和脱开用的操纵杆、自动啮合的操纵机构等。
盘车装置的齿轮传动原理如图41"盘车装置传动齿轮系展开图”所示。盘车马达轴
12带动主动链轮30旋转,通过传动链条33,从动链轮61、蜗杆57、蜗轮18、蜗轮轴
小齿轮17以及惰轮21来转动减速齿轮4,减速齿轮则用键与主齿轮轴2连接。主齿轮
轴2带动啮合齿轮6,啮合齿轮最终与转子上之盘车大齿轮啮合,带动汽轮机转子旋转。
齿轮轴和齿轮的衬套均为含油复合轴套,有自润滑作用,蜗轮衬套和蜗杆上的推力
面经油管用主轴承系统的润滑油来润滑,蜗轮和蜗杆的啮合点始终处于座架油槽的油位
之下。而一些高于该油位的齿轮啮合点则通过喷油嘴来供油润滑。
啮合小齿轮可在啮合齿轮轴上移动,而啮合齿轮轴置于两块齿轮啮合板上,此啮合
板又以主齿轮轴为支承轴转动。在齿轮啮合板的上端以适当的连杆机构与操纵杆相连
接,若将操纵杆置于“啮合”位置时,则啮合齿轮与盘车大齿轮相啮合。若将操纵杆移
至“脱开”位置时,小啮合齿轮即退出啮合。设计时已考虑到小啮合齿轮的旋转方向和
所处的位置,使得只要小啮合齿轮向盘车大齿轮上作用转动力矩,这转矩就会使它保持
啮合状态。两块挡块限制了齿轮的啮合深度。当汽轮机转子的转速增加至反向驱动盘车
装置时,盘车大齿轮对啮合小齿轮所施加的转矩,恰好反向使啮合小齿轮退出啮合位置,
即盘车装置退出工作状态。
盘车装置的操作过程如下:
当汽轮机停机时,将控制开关转到盘车装置“自动”(AUTO)位置,即开始自动顺
序控制。当转速降至约为600转/分时,自动顺序电路起作用,向盘车装置提供充足的
润滑油。当转子停止转动时,零速仪中压力开关闭合,供气阀动作向操纵机构提供用的
压缩空气。
在压缩空气的作用下,操纵机构动作后,可能出现两种情况:
a) 在操纵机构的推动下,啮合小齿轮顺利与盘车大齿轮啮合,到位后,相应行程
开关动作,盘车马达启动,转子将在盘车转速下旋转,而零速仪的压力开关断开,切断
啮合用的压缩空气。此时,机组即可持续盘车运行。
b)在操纵机构的推动下,啮合小齿轮的齿顶与盘车大齿轮的齿顶相碰,无法进入啮
合位置,此时在压缩空气作用下气缸体向相反方向移动,使另一行程开关动作,瞬间起
动盘车马达,使啮合小齿轮点动,直至能进入啮合位置,使该位置之行程开关动作,正
式起动盘车马达,开始盘车,开始盘车后零速仪压力开关断开,切断啮合用的压缩空气。
当汽轮机起动后,汽轮机的转速超过盘车转速时,啮合小齿轮在盘车大齿轮所施加
的转矩作用下自动脱开,
一旦操纵杆向“脱开”(OUT)
位置移动,限位开关即动作,开始向汽缸供汽,以保证
其完全脱开。操纵杆达到完全脱开位置时,限位开关即切断盘车装置的马达电源和供啮
合用的压缩空气。当转速升至约600转/分时停止向盘车装置提供润滑油,盘车装置就
退出运行,不再动作,整个盘车过程结束。
11 轴承
11。1 推力轴承
如图42所示,为一均衡式的推力轴承,这种形式的推力轴承能自动地将轴向载荷均
衡于各推力瓦块(1)上,这些瓦块(1)支承于均压垫块(2)和(3)上,并装入两半衬环(4)
内,通过均压垫块(2)和(3)的摆动,使浇有轴瓦合金的推力瓦块(1)表面的载荷中心都处
于同一平面内,因此每一推力瓦块(1)均承受相同的载荷,这种结构并不要求全部瓦块
具有严格相同的厚度。在推力盘轴线与轴承座内孔并不完全平行时,通过各均压垫块
(2)和(3)累积的位移,推力瓦上的负荷也能得到均匀分布。
转子的轴向推力是通过延伸短轴上的推力盘传递到各推力瓦块(1)上,延伸短轴与高
压转子的端部借助于螺栓连成一体,衬环(4)装在推力轴承壳体内,用定位键(5)和螺钉
(6)定位,防止它在壳体内转动,推力轴承壳体沿水平中分面分成两半,用螺钉(9)和定
位销(8)将两半壳体固定在一起。推力轴承壳体外圆上两侧各加工出台肩,此台肩与前轴
承座下部和上盖的槽相配,以固定推力轴承壳体的轴向位置。推力瓦块与推力盘之间的
轴向司隙借助于两端的调整垫块(7)来调整。
推力轴承壳体内始终充有压力油,壳体上半顶部的两个排油口处各装有调节螺钉
(10),可调整油量,控制油温。
11。1.1 推力轴承热电偶
推力轴承热电偶有单支4支和双支4支组成,皆是测量推力瓦块的温度,装于推力轴
承顶部的4块瓦块上,即调阀端2块和电机端2块,每l瓦块内装有1只单支和1只双
支。单支装在瓦块的进油边,双支装在瓦块的中心处,热电偶材料为铬康铜。
热电偶由推力瓦块内引出时,用压板将引出线固定,引出线在弯处要圆弧状。每块瓦
块上的1只单支和1只双支均通过1只电缆扣管套引出,4只电缆扣管套均置于推力轴
承上半壳体的顶部,由电缆扣管套中出来之引出线,再以夹头固定于前轴承座的左侧壁
面上(由汽轮机端向电机端方向看)。
推力轴承热电偶的安装如图43所示。
3.11.L 2 推力轴承定位机构
推力轴承定位机构如图44
所示。
推力轴承壳体的轴向位置由定位块决定。定位块包括调整螺钉(3)可调楔块(?)、固
定楔块(8)、垫片(11)和(15)。当需要得到汽轮机转子在汽缸内的正确位置时,可用调整
螺钉(3)使可调楔块(7)上下移动,从而改变推力轴承壳体的轴向位置,调整螺钉(3)转1
圈可改变推力轴承壳体的轴向位移o.10毫米。当进行调整时,应拆去锁紧线(4),并
松开锁紧螺母(2)才能转动调整螺钉(3)。轴承座两边的调整螺钉(3)改变的量必须相同。同
样,前楔块和后楔块改变的量也必须相同,但方向相反。如果轴端测微计指示出转子不
在正确位置,即使在机组运行时,必要的话也能进行调整。在壳体一端的一对楔块给定
了转子正确的轴向位置后,另一端的一对楔块也必须嵌紧,以防止壳体在轴承座内轴向
移动。这种可调定位块的结构在安装检修时易于拆装。
可调楔块(7)应按下列调整:
(!) 调整推力轴承壳体的轴向位置,以使汽轮机转子处在“转子间隙图”所给出轴
向间隙的正确位置。注意:确保推力盘和推力瓦块间的间隙与“转子间隙图”中所示的
位置相一致,即在推力盘的同一侧。
(2) 向下拧紧可调楔块(7)直到它们紧贴壳体的支脚,以便在这个位置上固定住
壳体,并消除壳体在轴承座内的端部间隙。
(3) 当调整各楔块时,应记住下列几点:
a 调整螺钉(3)转一周,可使推力轴承壳体轴向移动o.10毫米,如果要求移动量
大于0.8毫米左右,必须更换垫片(11)和(15)。
b顺时针方向旋转调整螺钉(3)可使楔块(7)向下移动。
c 逆时针方向旋转右侧调整螺钉(3),即可允许推力轴承壳体向操作者右侧滑动。
d 逆时针方向旋转左侧调整螺钉(3),即可允许推力轴承壳体向操作者左侧移动。
e 在推力轴承座架的每一侧,均有一对调整螺钉(3)和固定楔块
(8),因此当向发电
机端看时,站在位于推力轴承座架左侧的调整螺钉(3)前,欲使汽轮机向发电机端移动。
推力轴承壳体时,可逆时针旋转左手侧的调整螺钉(3)。再到推力轴承座架右侧并以相
同量逆时针旋转右手侧的调整螺钉(3),这时,在楔块和壳体支脚间形成间隙,然后仍站
在推力轴承座架的右侧,顺时针旋转左手侧的调整螺钉(3),向下移动楔块即可使推力轴
承壳体向操作者右侧的发电机端移动。接着再到推力轴承座架的左侧,顺时针旋转右手
侧的调整螺钉(3),使楔块向下移动,紧贴推力壳体的支脚。在拼紧这些调整螺钉(3)时,
要查明壳体确系紧贴地固定在可调楔块(7)之间,以消除壳体在轴承座内的端部间隙。
f 完成调整后,在调阀端轴承座盖上的孔处,用轴端测微计来检查壳体的位移量。
在进行调整时应向轴承供油并投入盘车装置。
3.11。2. 1号轴承(高压缸前轴承)
高压缸前轴承为可倾瓦型,如图45所示,它用于支承高压转子,适用于因温度变
化而引起标高变化,同时又能保持良好对中,它的抗油膜振荡的稳定性较圆柱轴承好。
它由孔径镗到一定公差的4块浇有轴承合金的钢制瓦块(1)而组成自位式轴承。各瓦块均
支承在轴承壳体(2)内,并有自位垫块(3)定位,自位垫块可确定各瓦块的位置,内垫块(4)
与自位垫块(3)的球面相接触,作为可倾瓦块(1)摆动的支点,自位垫块(3)的平端与外垫块
(5)紧贴,而外垫块(5)可磨成需要的厚度以维持其要求的间隙,轴承壳体制成两半,与
轴承座水平中分面成l0°倾斜,用销(6)定位。轴承壳体置于前轴承座下部和轴承盖上半
内孔之槽内。该内孔槽确定了轴承的轴向位置,销(7)则用来固定周向位置,瓦块(1)和垫
块(3)(4)(5)均由1至4编号、打印,并于轴承壳体上相应地标出编号,以便检修后仍能装
于原来相应之位置上,每一瓦块两端之临时螺栓(8)连接于轴承壳体上,组装和运送时
将瓦块固定就位,但于总装时需拆去,旋入螺塞封住,润滑油经母管通过四个节流孔接
头(如图45A向所示)进入轴承瓦块,上半两瓦块背部有弹簧(9),以防止瓦块的进油边与
转子轴颈发生制动现象。这两块轴承合金的瓦块进油边需修斜。
调整轴承瓦块需注意下列几点:
a 外垫块(5)与自位垫块(3)相接触的面积不得小于75%。
b 用深度分厘卡测量由轴承壳体(2)外表面到外垫块(5)平面的距离,记为A。
c 用同一深度分厘卡测量由轴承壳体(2)外表面到自位垫块(3)平面的距离,记为
B。
d 外垫块(5)的厚度T=B—A一(瓦块与轴之间隙)。
e 为便于检查,将螺杆放入孔W(起吊孔)内,使瓦块(1)径向往外移动,用塞尺测
得瓦块和轴颈之间的间隙,若比要求之间隙超过土0.05毫米,则外垫块(5)必须重磨或
更换。
挡油环(10)制成两半,中分面以螺栓固定为一体,用限位销(11)防止挡油环转动,
润滑油经瓦块后,由两侧挡油环(10)的排油孔泄出,返回前轴承座,轴承下半两块瓦块
内装有热电偶,以测量瓦块合金温度,热电偶引出线经轴承壳体下部两螺孔引出。
3.11.3 2、3号轴承(高压缸后轴承、中压缸前轴承)
如图46所示的可倾瓦轴承是由4块垫块支承的可倾瓦轴承。它主要由支架、轴承
壳体、油封环和把孔径镗到一定公差的4块浇有巴氏合金的钢制瓦块组成。支架(1)分成
上下两半,下半两侧安置在轴承座上,借助垫片(9)、(10)、(11)、(12)调整轴承的中心
位置。轴承中心位置按要求调整后,用螺纹销(5)将螺钉(8)固定。轴承壳体(15)安置在支
架的槽内,用圆住销(16)防止轴承壳体在支架内转动。4
块可倾瓦装在轴承壳体内,并以
球面垫块(13)来支承和定位,垫块的球形表面与位于各瓦块中心的垫片(14)接触,这样就
可以允许轴承转动和转子自动对中。上半两瓦带有防止瓦块进油边与转子轴颈发生制动
现象的弹簧。
各瓦块(2)、垫片(9)、(10)、(11)、(12)和垫块(13)、(14)均需编号,并把相应的编号标
在轴承壳体和支架上,以便在检修后仍能将它们装配在原来的相应位置,保证检修前后
的中心位置不变。
每一瓦块采用靠近它的各自端部的临时螺栓连接在轴承壳体上,在装入转子前,这些
螺栓必须拆除并旋入螺塞以防漏油。旋入的螺塞必须低于轴承壳体的表面或与之齐平。
轴承润滑用油自支架一侧的进油管进入,沿着轴承壳体的外缘分别从配有孔板的
底部及两侧进入轴承,润滑油亦能通过轴承
壳体顶部的两只φ9孔中进入。
轴承支架两端均装有挡油环以防止润滑油大量泄漏,正常的泄油从挡油环下部排入
轴承座。
测轴瓦金屑温度用的热电偶线通过一端挡油环下半的孔引出,而另一端挡油环上相
对的孔必须用螺塞堵住,以防泄油。
11.4 4号轴承(中压缸后轴承)
中压缸后轴承亦为可倾瓦型,如图47所示。
它为由4块垫块(1)支承的自位式轴承。
同样由一钢制之轴承壳体(2)和将孔径到一定公差的4块浇有轴承合金的钢制瓦
块(3)所组成,具有径向调整之作用。
轴承壳体(2)制成两半,在水平中分面处用销(4)定位,4块瓦块(3)均置于壳体(2)并
以球面垫块(5)来支承和定位,球面垫块(5)的球形表面与内垫块(6)相接触,这样可允许
瓦块(3)摆动。
轴承壳体(2)外圆处由4块钢制垫块(1)支承于轴承座内孔,在垫块(1)与壳体(2)之
间的垫片(7)是用来垂直地和水平地移动轴承,使转子准确地在汽缸中定位,止动销(8)
为防止轴承在轴承座内转动之用。
瓦块(3)内垫块(6)球面垫块(5)和垫块(1)均需由1至4编号、打印,在壳体(2)上,
打上相应之号码,以便检修后,仍能装于原来相应的位置上。
每块瓦块两端的临时螺栓(9)连接于轴承壳体(2)上;总装时需拆去,旋入螺塞封住,
上半两块瓦块背部有弹簧(10),以防止瓦块进油边与转子轴颈产生制动现象。润滑油通
过轴承下半底部垫块(11)之中心孔进入轴承壳体之下部,然后,轴向进入壳体两端之环
形通道,再通过径向孔进入瓦块,润滑油沿轴颈分布,且由两侧的挡油环(12)之排油孔
泄出,而返回轴承座。限位销(13)用来防止挡油环(12)转动。轴承下半两块瓦内装有热电
偶,以测量瓦块轴承合金的温度。热电偶引线经油封体(14)下半的两螺孔引出。
调整轴承瓦块需注意下列几点:
a 调整轴承下半部两块垫块下之垫片(由几片组合而成)应符合转子轴颈与瓦块间
之间隙,然后,以同样厚度之整体衬垫代之。
b 调整底部垫块(11)之垫片(15)使底部垫块(11)与轴承座之间有0—0.03毫米的
间隙。
c 调整轴承上半部两块垫块之垫片,即增加垫片之厚度,使垫块与轴承座上盖之
间有0.03毫米的过盈。
注意:由于轴承垫块(1)与水平中心线成45~的位置,因此轴承的垂直零口水平位移
不等于垫片厚度之改变。而垫片厚度和轴承位移之间尚有一个常量为0.7之换算关系。
3.11。5 5号轴承(1号低压缸前轴承
)
1号低压缸前轴承,上半为圆柱形,下半为两块可倾瓦,如图48所示。
这种结构稳定性较好。轴承体上半(1)为焊接结构,轴承体下半(2)有润滑油通道。
润滑油通过垫块(3)的通孔进入,经轴承体下半通道及轴承体上半通道,然后,由另一侧
排出。轴瓦(4)和支块(5)用螺钉固定为一体。两块轴瓦(4)的基本材料为纯铜,它与支块(5)
相接触的平面上有28条槽,宽为6.4毫米,深为6.5毫米,作为通过润滑油,冷却
轴瓦(4)之用。支块(5)的支承点与轴承的45°中心线偏离16.5毫米,作为瓦块摆动之
用。止动销(8)作为防止轴承体转动之用。下半的两块可倾瓦和上半的圆柱形轴瓦一起加
工内孔时,用螺钉(6)把下半两块瓦块固定于轴承下半,且用填条在轴瓦两侧嵌住,加工
内孔后把填条拆除。只有在进油口处的1块可倾瓦的进油边仍镶上,如图上要求之填片,
且保持其规定之间隙,便于轴瓦摆动,同时拆去螺钉(6),装上螺栓封住。分隔块(7)是用
来将两块轴瓦隔开,且作为装填条时的基准,亦用作轴瓦冷却油流过的跳板。整个轴承
之水平和垂直的移动,由轴承体下半两侧的垫块(3)和(11)下之垫片来调整。下半两块可
倾瓦均有顶轴油孔,并装有热电偶,以测量轴瓦合金的温度。轴承体上半顶部的垫块(10)
与上盖之间的间隙为0.2~0.3毫米,轴承体下半底部有1只螺钉(9)是作为测量外径
之用,测量后需除去。
3.11.6 6号、?号、8号轴承(1号低压缸后轴承,2号低压缸前、后轴承)
l号低压缸后轴承,2号低压缸前、后轴承,如图49所示。这3只轴承均为径向圆
柱形轴承,整个轴承装有3块垫块,轴承体(1)水平分成两半,装配时用两只销钉(2)来确
保两半轴承体的准确定位,轴承体(1)由3块钢制垫块(3)、(4)支承在轴承孔内,垫块的外
表面加工到比轴承座的球面内孔略小一些。在垫块与轴承体间装有调整垫片(5)、(6),可
以移动轴承位置,使转子在汽缸内精确定位。在下半轴承体略低于水平中分面处,装有
一止动销(7),它伸到轴承座的一条槽内,以防止轴承转动。润滑油通过轴承座与垫块(4)
之通孔进入轴承,沿通道进入上半轴承体的进油槽,可靠地供油润滑。进油槽并不延伸
到轴承两端,部分润滑油经过轴承两端周向油槽的下部回油孔泄到轴承座内,顶轴油在
轴承体底部进入轴承。轴承体下半装有热电偶,以测量轴承合金之温度,因轴承体下半
两块垫块(3)、(4)与水平中心线成45
°,故轴承的垂直与水平位移不等于垫片(5)、(6)厚
度的改变,垫片厚度与轴承位移之间有一常数为o.7换算关系。
3.重2 汽轮机支托和定位
本机组为单轴、四缸结构,由一单流高压缸、双流中压缸和两个双流低压缸沿轴向
串联布置。一高压转子,一中压转子,两低压转子与发电机转子励磁机转子刚性连接成
轴系,各转子(除励磁机外)分别支承于两径向轴承上。前轴承座和中轴承座为“落地”
结构。这两个轴承座在热态都是向调阀端移动的,在其与各自座架间配有纵向键,以保
证其在沿轴向滑动时,中心线不变。
中轴承座中装有推力轴承,作为转子轴系的相对膨胀“死点”。前轴承座、中轴承
座与其座架间都配有纵向键,当二轴承座沿轴向滑动时,保证轴向中心线不变。
高压缸调阀端的两猫爪支托于前轴承座上,电机端支托于中轴承座上,中压缸的调
阀端支托于中轴承座上,电机端支托于#1低压缸的轴承箱上。为避免运行时汽缸中心线
抬高,支承面设置于水平中分面上。高、中压缸两端均以“H”形定中心梁与轴承座相
连,能刚性地传递轴向热膨胀。因定中心梁推拉位置与滑动摩擦面较接近,从而减小了
附加力矩,使膨胀时滑动更为顺畅。
在每个低压外缸前、后两端之中心线上,各有一块横向定位板,引导低压外缸作轴
向膨胀而使中心保持不变。在#1低压外缸的进汽中心线两侧,各有一块轴向定位板,作
为静子部分之“死点”。即在运行时,#1低压缸的前端向调阀端膨胀,藉助于定中心梁
推动中压缸、中轴承座、高压缸、前轴承座共同向调阀端膨胀。而#1低压缸的后端向电
机端膨胀,并藉助于推拉装置,推动#2低压缸向电机端膨胀。低压缸的横向、轴向定位
板均固定于基础中,是预埋件。在低压缸轴承座底板之凹槽上装有角形垫片。安装时进
行修配,以保证有适当的膨胀间隙。
机组的热胀情况如图50所示。
3.12.1 静子部件的支托和定位
高压外缸调阀端的“猫爪”搁置在前轴承座凸台的键上,电机端“猫爪”搁置在中
轴承座调阀端凸台的键上。在键上可作自由滑动。
中压外缸调阀端的“猫爪”搁置在中轴承座电机端凸台的键上,电机端“猫爪”以
同样方式搁置于#1低压缸调阀端下半轴承箱上。在键上可用自由滑动。
高压外缸前、后端分别以定中心梁与前轴承座和中轴承座相连。中压外缸前、后端
分别以定中心梁与中轴承座和#1低压缸调阀端下半轴承箱相连。定中心梁用螺栓和销钉
固定,以保持汽缸和轴承座的轴向和横向位置正确。
前、中轴承座可在其座架上沿轴向滑动,由纵向键引导,以保持轴向中心线不变。
轴承座侧面的压板限制了轴承座产生任何倾斜或跳动。压板与轴承座凸肩间留有适当的
间隙,以允许其轴向滑动。
每个“猫爪”与轴承座间均用螺栓连接,以防止汽缸与轴承座间产生脱空。螺母与
“猫爪”间留有适当间隙,当温度变化时,汽缸“猫爪”能自由胀缩。见图51(猫爪支
承结构)。
每个低压缸都由与外缸下半一体并向外伸出的连续支座支托,支座搁置于独立之台
板上,台板浇灌于基础中。支座由六个预埋在基础中固定板来定位:#1和#2低压外缸
的每端共设置4块横向定位板,以限制两个低压外缸的横向位置,但允许其轴向自由膨
胀。另在#1低压外缸进汽中心线两侧装有两块轴向定位板,以限制轴向位置,但允许其
作横向自由膨胀。横向、轴向定位板各自连线的交点就是本机组静子热胀的死点。定位
板均与水泥基础浇灌在一起,有很好的刚性,从而保证了低压缸的横向和轴向定位。参
见图52(锚固板(定位板))。
3.12.2
转子部件的支托和定位
高压转子、中压转子、#1低压转子、中间轴、#2低压转子、发电机转子 励磁机
转子之间均用法兰式刚性联轴器(除发电机、励磁机外,都采用与轴为一体的整体法兰)。
整个轴系用11个轴承支承+其轴向位置由汽轮机推力轴承定位。
推力轴承置于中轴承座内,它是汽轮机—一发电机轴系的相对轴向定位点。因静子
部件膨胀与收缩时,中轴承座也相应作轴向移动,所以推力轴承也即转子的定位点亦随
之移动。
径向轴承承载其相应转子的重量,且按轴承标高及联轴器的找中数据,在垂直方向
上,将轴系调整成如“链垂线”。在一定的部位尚有规定的错位,其目的是保证热态时
轴系成为光滑的连续曲线,联轴器只传递扭矩,而无附加弯矩,以保证轴系具有良好的
振动特性。
2024年11月6日发(作者:板凌蝶)
N600---16.7/538/538
600MW亚临界中间再热凝汽式汽轮机
本体结构说明书
上海汽轮机有限公司
1概述
本机组是由上海汽轮机有限公司与美国西屋公司合作并按照美国西屋公司的技术制
造的600MW亚临界、中间再热式、四缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机。机组型号N600—
16.7/538/538,工厂产品号为A157。
1.1 主要技术参数
额定功率 600
主汽门前蒸汽额定压力 16.7MPa
主汽门前蒸汽额定温度 538℃
额定转速 3000r/min
额定冷却水温 20℃
额定背压 4.9KPa
额定工况给水温度 274.1℃
回热级数 三高.四低.一除氧
给水泵驱动方式 小汽轮机
额定工况蒸汽流量 1801.449t/h
额定工况下净热耗 7862KJ/(KW。h)
1878Kcal/((KW。h)
低压末级叶片高度 905mm
小机额定背压 6。28 kPa
1。2机组的主要热力工况
1.2.1 汽机在额定进汽参数、额定背压、回热系统正常投运时能发出额定功率600MW。
此为本机组额定工况,其保证热耗为7862kJ/(kW.h)。
1.2.2 本机组在夏季运行,背压为11.
8kPa(0.12ata),并有3%的补水时可发出额定功
率为600MW。机组允许运行的最高背压为18.6kPa(0.19ata),
1.2.3 当机组进汽量为夏季工况流量时,进汽压力为额定压力,背压为额定值,回热系
统正常投运。补给水率为零时,机组能连续运行并发出最大功率,此时称最大连续功率工况,
即TMCR工况,机组出力为634MW。
1.2.4 机组高加切除时,允许发出额定功率。
1.2.5 按用户要求,本机组允许在第二段,第四段有适量抽汽。
1.3 机组的通流部分设计
1.3.1 本机组整个通流部分共58级叶片,其中高压缸I+11级,中压缸2X 9级,低压
缸4X7级。
1.3.2 调节级动叶片为三联体叶片,低压缸末两级动叶片为调频叶片,其余叶片均为不
调频叶片。
1.3.3 调节级喷嘴及动叶采用最新的2193E、2175型线,并在喷嘴外壁采取子午面
型线通道。
1.3.4 高、中压缸及低压前四级叶片全部采用根据可控涡原理设计的新叶型。· ·
1.3.5 中压缸及低压前四级动叶为自带围带结构,并采用高强度的P型叶根。
1.3.6 低压次末级静动叶为最新设计,末级
动叶采用新设计的905mm叶片。
1。 4 计算中热力系统的有关参数
1.4.1 管道压损
主汽阀、调阀及进汽管道压损 3%
再热器及管道 10%
中联阀及管道 2.5%
各段加热器抽汽管道 #1#2高加3% 其余5%
小机进汽管 5%
中低压连通管 2%
1.4.2 加热器端差,。
系统中除除氧器为混合式加热器外,各高、低压加热器均为表面式加热器。各高.低
加热器均设有过热蒸汽冷却段.
高加设有过热蒸汽冷却段. 各加热器疏水为逐级回流.在计算时没有考虑各加热器及抽汽管
的散热损失。
各加热器的上、下端差如下:(℃)
JG1 JG2 JG3 CY JD1 JD2 JD3 JD4
上端差 -1.67 0 0 0 2.78 2.78 2.78 2.78
下端差 5.56 5.56 5.56 0 5.56 5.56 5.56 5.56
l. 4.3 额定工况时的电机效率为98.85%。
1.4.4在额定工况下,给水泵效率不低于82%,小机效率不低于82%。
1.4.5本文件中所有压力数值均为绝对压力.
2 主要热力数据汇总
2.1 基本特性
项目 额定初参数
To(℃)
538
额定负荷最大负荷工作转速主机背压小机背压 冷却水温
N(MW)
600
Nmax(MW)(r/min)
634 3000
Pk(Pa) Pxk(kPa) Tw(℃)
4.9
6.28 20
单位 Po(MPa)
数值
给水温度
16.7
厂用抽汽量
t/h
汽 耗
kg/(kW.h)
3.002
保证热耗
kJ/(kW.h)
7862
Tfw(℃) ·
274.1
2.2配汽机构
项目
阀门号
1
2
3
阀门公称内径尽面积 每阀控制喷嘴数及面积
D(mm)
196.85
196.85
F(mm)
30434
30434
Z
34
34
Fz(mm)
11105.7
11105.7
比值
F/Fz
2.74
2.74
累计喷嘴数及面积 相应工况
Z’
34
Fz’(mm)
11105.7
MPa/℃
负荷
(kW)
68 22211.4
196.85 30434 34 11105.7 2.74102 33317.1
16.7/
538
16.7/
538
599
4 196.85 30434 34 11105.7 2.74136 44422.8 655
2.3主要工况热力特性汇总
名 称 单位 额定工况 TWCR工况举大计算工
(VWO)
夏季工况三阀全开工
况
高加全切工况
发电机端
功率
汽机总进
汽量
主蒸汽压
kW
kg/h
600010 634244 655400 600079 599058 600442
1801449 1928193 2008010 1928193 1799198 1556644
MPa/ 16.67/
538
16.67
/538
3.824/
324.1
16.67/538 16.67/538 16.67/
538
16.67/538
力/温度 ℃
高压缸
排汽压力
/温度
再热蒸汽
流量
中压缸进
口压力/
温度
主机背压/
排汽焓
冷却水温
度
kPa/
kJ/kg
℃
MPa/℃ 3.593/
317.8
3.969/
327.8
3.796/
323.2
3.589/318 3.742/326.2
kg/h 1480795
1577673
1638226
3.572/
538
1568046 1479186 1517372
MPa/℃ 3.234/538 3.442/
538
3.416/
538
3.23/
538
3.367/538
4.9/
2335.2
20
4.9/
2331.3
20
4. 9/
2329.6
11.8/
2424.4
4.9/
2335.3
4.9/2336
20 33
2 81.1
278.2
20 20
给水温度 ℃
小汽机耗
汽量
主给水泵
压力/主
给水泵功
率
kg/
h
MPa/
kW
274.1 278.5 274.1 172.4
65245
69895
.72531 81769 64928 54562
20.03/
12356
20.33/
13355
20.53
/13784
20.5l/
13750
19.96/
12298
19.62/10552
0
0
1209201
0
57846
0
0 补水量 kg/h
流入凝汽
器流量
kg/h 1142323 1250556 1226874 1141157 1219561
热耗 kJ/
kW·h
7862 7860 7859 8309 7864
8144
2.4 热平衡图
2.4.1 额定工况
2.5 通流部分
汽轮机的通流部分由高、中、低压3部分组成,高压由调节级和11级压力级组成,中
压为2X 9级,低压为双流4X?级,共计58级。
2,5.1 高压通流部分
高压通流部分由1个单列调节级和11级压力级组成。
单列调节级的形式和固定方法见图1
调节级叶片为冲动式的三叉三销三联体叶片结构;这种结构的叶片具有良好的强度
性能。每组叶片通过电解由1块单独的材料加工而成。叶片根部为三叉形,安装时插入转
子上已加工好的与之配合的槽内。再由3只纵向的销子加以固定。这种形式的叶片能够
承受最小的部分进汽运行工况而不会损坏。
高压11级压力级通流部分见图2。
11级静叶均装于高压静叶持环上。静叶片为变截面扭叶,由方钢制成,它采用偏心叶
根和整体围带。各叶根和围带焊接在一起,形成具有水平中分面的隔板。装于静叶持环上
直槽内的每半块隔板,用一系列短的L型填隙条来锁紧.填隙条装在直槽内加工出的附
加槽内。
各上半隔板再用制动螺钉固定在静叶持环的上半,该螺钉位于水平中分面的左侧(当
向发电机看时)。
动叶片由方钢铣制而成。可控涡叶片采沿着周向装入轮槽内,叶片根部径向面相互
贴合。为使叶根支承面与轮槽紧密贴合,故每
只叶片根底均填入垫片。
最后1只装入的末叶片,其与末叶槽连接的锁紧形式见图 2A—A截面。末叶片根
部轴向两侧加工出与锁紧件齿形相同的半圆形槽,而转子末叶槽轴向两内侧加工出与上
述相同的半圆形槽。每级所用的两只锁紧件,由I.Π两半组合而成,分别装于末叶根部与
末叶槽内侧,然后将末叶片同半圆锁紧件I一起装入末叶槽。当配准相应位置时,锁紧件
转动90°,并在锁紧件I端部的小孔冲铆,从而产生局部变形,卡位于末叶片上,以防锁
紧件转动,末叶片则在末叶槽内锁紧。
各级动叶片均装有围带,围带装在叶片顶端的铆钉头上,用铆接来固定,并将叶片连
接成组,末叶片应位于围带的中间。
高压部分由于压力较高,采用工型些但可有效地防止蒸汽泄漏,从而进一步提高了
高压缸的效率。在静叶持环内径及隔板内径处均装有嵌入式汽封,以与动叶围带和转子
形成较小的径向间隙,减小各级间漏汽。
2.5.2 中压通流部分
图3表示位于中压缸的双流中压通流部分(调阀端);它由装在汽缸静叶持环上的静
叶片和装于转子叶轮上相同级数的动叶片组成。弹簧退让式汽封可保持转子和叶片围带
间有较小的径向间隙,如果发生磨碰,则弹簧将产生挠曲,这样就使汽封齿的磨损减小到
最小。
静叶片由方钢铣制而成,为变截面扭叶。它采用叶根和整体围带结构。各叶根和围带
焊接在一起;成为整圈隔板,水平中分面锯开后,分为上、下两半。装于静叶持环上直槽内
的每半块隔板,采用一系列短的L型塞紧条来锁紧。塞紧条装于直槽内侧加工出的附加
槽内,并冲铆胀紧。
每半块隔板仅1只紧定螺钉固定在静叶持环上,该螺钉分别位于上、下半隔板的左、
右侧(当向发电机端看时),以防隔板转动。
动叶片由方钢铣制而成,为变截面扭叶,它采用侧装式枞树型叶根及整体围带结构。
叶片安装在转子叶轮外缘轴向加工出与叶根型线一致的轮槽内。转子叶轮外缘有圈半圆
槽。各叶片的中间体底部也有一与转子上半圆槽相配的孔.当每只叶片装入轮槽相应位
置时,塞入定位销,锁紧叶片,防止轴向窜动。
各列叶片均配有一定数量的围带加厚片,以供装配调整用。为保证叶片的径向辐射
线位置和相邻叶片围带之间的紧密接触,应用专门的装配工艺,工装及量具逐一将叶片
装入轮槽。在不能安装定位销的末叶片,应采用专门的径向销紧键和定位片,将其固定在
轮槽中,见图3的B向及B—B视图。
在运行状态下,由于离心力及热膨胀,致使叶片伸长,在围带之间可能存在很小的间
隙。该间隙限制了叶片的振幅,并有减少动应力的阻尼效应。具有很高的耐振强度。
外汽封环为不同直径的圆环,每环由8块或10块弹簧支承的弧段组成。外汽封的装
配详图可见图3中的C—C和D—D截面.各汽封环的凸缘均装在静叶持环上的汽封槽
内,弹簧保持汽封的位置。外汽封弧段在静叶持环上半用大圆柱头螺钉来保险。
内汽封环亦为不同直径的圆环,每13由8弧段组成,内汽封的装配详图示于图
I截面,汽封环的凸缘装在隔板槽内,由弹簧保持其位置。内汽封弧段在隔板上半专用销
保险.
由于压差,内外汽封环处于C—C和B—B截面所示的密封位置。如果它们与相应
旋转部分的间隙过大,则应更换。当更换汽封环时,新的汽封环必须安装在与原汽封环
同样的相对位置。每一汽封弧段的两端需在进汽面编号,以便识别。
2.5.3 低压通流部分
图4表示位于低压缸的双流低压通流部分(调阀端),它由装在汽缸或静叶持环上的
7级静叶片和装于转子上相同级数的动叶片组成。弹簧退让式汽封可保持转子和叶片围
带间较小的径向间隙。如果发生磨碰,则弹簧将产生挠曲,这样就使汽封齿的磨损减小
到最小。
第1~5级静叶片由方钢铣制而成。为变截面扭叶。它采用叶根和整体围带结构。各
叶根和围带焊接在一起成为整圈隔板,水平中分面锯开后,分为上、下半。装于内缸或静
叶持环上直槽内的每半块隔板,采用一系列短的L型塞紧条来锁紧。塞紧条装在直槽内
侧加工出的附加槽内,并冲铆胀紧
每半块隔板用1只紧定螺钉固定在内缸或静叶持环上,该螺钉分别位于上、下半隔板
的左、右侧(当向发电机端看时),以防隔板转动。
第6.7级静叶片用模锻或精铸后经机械加工而成,为变截面扭叶。静叶片直接装于内
外环之间,痕顶部与内外环焊接在一起,成为整圈隔板,水平中分面锯开后,分为上、下两
半隔板。装于内缸上直槽内的每半块隔板采用一系列短的L型塞紧条来锁紧。塞紧条装
在直槽内侧加工出的附加槽内,并冲铆胀紧。隔板外环水平中分面的左、右侧均有一键,安
装于下半外环上,用冲铆来固定,以此连接上、下半隔板,起到密封、减小漏汽的作用。
第l~4级动叶片由方钢铣制而成,为变截面侧装式整体围带叶片。第5级动叶片由
精锻后经机械加工而成,为变截面扭叶,顶部局部加厚,也采用直侧装式枞树形叶根,叶片
顶端有铆钉头;并装有围带。围带装在铆钉头上用铆接来固定,使叶片连接成组。
第6、7级动叶片由精锻后,经机械加工而成,为变截面扭叶,采用圆弧侧装式枞树形
叶根。第6级为自由叶片。第7级叶身带有二道整体拉金凸台,用分组焊接叶片连接成
组,叶片进汽侧上部镶银焊整条司太立硬质合金片,以防水冲刷。
各级叶片安装在转子叶轮外缘轴向(直的或圆弧的)加工出与叶根型线一致的轮槽
内。转子叶轮外缘上有一圈半圆槽,各叶片的中间体底部均有一与转子上半圆槽相配的
孔。因此,当每只叶片装入到轮槽相应的位置时,孔内就塞入定位销,叶片就在转子叶轮上
锁住,以防轴向窜动。
当叶片1个接着1个装入时,前1叶片塞入于转子上的定位销后,就被后1叶片的
中间体底部无孔端挡住。最后1只叶片装入后无法塞入定位销。第l~4级整体围带叶片
按专门的装配工艺、工装及量具以保证叶片的径向辐射线位置和围带之间的紧密接触。
整体围带动叶的末叶片由专门的径向锁紧键及定位片锁紧,第5级动叶的末叶是用围带
连接在一组的中间,以固定其在轮槽中的位置。第6级动叶由于为自由叶片,每只叶片除
了在中间体底部塞入定位销外,在叶根底部两侧装有锁紧片,如图41所示,锁紧片挂钩
于叶根底槽内,同蝶形弹性垫片,填块和调整垫片一起使叶根和轮槽顶面靠紧,以加强叶
片轴向位置的固定。同样对末叶片,除了有锁紧片外,在中间体出汽侧上预钻孔并与相邻
的叶片同钻铰孔,利用锁定销固定。第7级动叶由于叶片型面扭曲度大,以及受拉金凸台
的影响,最后将两只叶片从相对进出汽侧方向装入轮槽,因此有两只叶片无法塞入定位
销。该两只叶片拉金凸台分别与相邻的叶片焊接成组,以固定其轴向位置。
外汽封环为不同直径的圆环,每环由12块弹簧支承的弧段组成。外汽封的装配详图
见图4
中的C—C和D—D截面。各汽封环的凸缘均装在静叶持环槽内,由弹簧保持汽
封的位置。外汽封弧段在静叶持环槽内,由弹簧保持汽封的位置。外汽封弧段在静叶持环
上半用大圆柱头螺钉来保险。
内汽封环亦为不同直径的圆环,每环由16块弧段组成,内汽封的装配详图见图4中
I截面。汽封环的凸缘装在隔板槽内,由弹簧保持其位置。内汽封弧段在隔板上半用专用
销保险。
由于压差,内、外汽封环处于C—C、D—D截面所示的密封位置。如果它与相应旋转
部分间隙过大,则应更换。当更换汽封环时,新的汽封环必须安装在与原汽封环同样的相
对位置。每一汽封弧段的两端在进汽面编号,以便识别.
3 汽轮机本体结构
3.1 概述
600MW汽轮机为亚临界、单轴、四缸、四排汽、中间再热、凝汽式汽轮机。其主要参
数见前第1页。更详细的规范,则载入制造厂与电厂签订之“技术协议书”中。
本机组之基本通流部分见图5(纵剖面图),外型及布置见图6(a)(侧视图)及图6
(b)(俯视图)。
本机组具有一单流且为顺流的高压缸,见图7(高压缸)。来自锅炉的蒸汽通过主汽
阀和调节汽阀后流向高压缸。由调节汽阀控制通过高压进汽管进入高压缸的蒸汽流量。
高压进汽管通过位于高压缸上半和下半的各两个高压进汽接管与汽缸相连接。每个
高压进汽接管上都装有3只压力密封环,以防止蒸汽泄漏。蒸汽经高压进汽接管进入蒸
汽室(喷嘴组室)。见图8(600MW机组高温进汽部分)。蒸汽通过喷嘴组、冲动式调速级
和11级压力级后从高压缸下半的两个排汽口去锅炉再热器。经再热后的蒸汽通过两个
组合式的再热主汽阀和再热调节汽阀及其后的中压进汽管道进入中压缸上、下半共4个
进汽口。4个中压进汽连接管与中压缸连接处都装有2只压力密封环,以防止该处之漏
汽。中压缸为双流结构见图9(中压缸),蒸汽由中压缸中部进入,然后向两端(电机端和调
阀端)各流经9级压力级后,从两端向上的排汽口排出。再经两根中低压连通管进入两个
低压缸。每根中低压连通管分别与中压缸上半一侧的调阀端和同侧电机端的两排汽口相
连,每根中低压连通管与一只低压缸相连。
在每根中低压连通管的电机端装有压力平衡膨胀节,以平衡连通管内的蒸汽力,而且
膨胀节的变形,抵消了连通管的热膨胀。
两个低压缸都为匡边甚双流结构,蒸汽在通流部分的中部进入,分成两路,分别流向
两端的排汽口,然后向下流入凝汽器,见图10(低压缸1)及图11(低压缸')。
为了抽汽加热给水,在汽缸上均开有抽汽口。这些抽汽口的位置和尺寸已在传递图
“汽轮机外型及接口图”上标明。
本机组有一根高压转子,一根中压转子和两根低压转子。高压转子和中压转子为铬
钼钒钢整锻转子,低压转子采用铬镍钼钒钢整锻转子。该材料不仅强度高,而且脆性转变
温度低,具有较高的塑性和韧性。高压转子为无中心孔转子,中、低压转子有中心孔。在两
低压转子之间尚有一中间轴。各转子连接端均有与转子一体制成的法兰式联轴器,4根
转子及中间轴都采用螺栓刚性联结,并与发电机、励磁机共同组成汽轮机——发电机轴
系。汽轮机部分支撑于8个径向轴承上。
高压汽缸为双层缸结构。高压内缸内装有高压平衡活塞汽封、蒸汽室(喷嘴组室)和
高压隔板套。高压隔板套内装有11级隔板。高压外缸、内缸都分成上、下两半,在水平中
分面用螺栓紧固。高压外、内缸有4个进汽口,上、下半各两个。通过4根挠性主蒸汽管
与调节汽阀出口相联,高压缸排汽口设置于
下缸,左、右侧各一个。
中压缸为双流对称结构,亦为双层缸。分外缸和内缸两部分。其内装有隔板套,隔板套
内装有隔板。#1隔板套装于内缸内,#2隔板套装于外缸上。在中压缸的中部上、下共有4
个进汽口,通过4根挠性再热蒸汽进汽管与再热调节汽阀出口相联。中压缸的排汽口
为向上的,每端两个共4个。
两个低压缸结构相同,均为双层内缸加一外缸的3层缸结构。采用3层缸结构的目
的,是为减少缸的温度梯度,以免产生过大的热变形。低压缸亦为双流结构,进汽口设在
上半缸顶部中间,蒸汽从进汽口进入汽缸,流向两端,再向下流入两排汽口,排入凝汽器。
低压外缸内装#l低压内缸和#2低压内缸。外缸端壁中心孔处装有端汽封。#1低压内
缸的进汽部分,构成低压缸的高温区,进汽导流环装在其中间,两侧各装持环。下半有两个
抽汽口,抽汽经#2内缸引出。#2低压内缸上半顶部有腰圆形窗口,与#1低压内缸进
汽口相配,下半底部有8个抽汽口。低压缸末几级处于湿蒸汽区,在次末级动叶顶部装置
了先进的蜂窝式汽封,减少了叶顶漏汽,并能导出动叶甩出之水份:而在末级隔板的外缘
设有去湿钩,以收集并排出动叶出口甩出的水滴。#2内缸两端固定有排汽导流环,形成
排汽护压通道,以提高汽轮机的效率,见图12(排汽导流环)。
配置完善的热膨胀滑销系统,能保证机组安全可靠地运行。高压缸藉前后端各两个
“猫爪”分别支承于前轴承座和中轴承座凸台的键上。中压缸藉前后端各两“猫爪”分别支
承于中轴承座凸台的键和#1低压缸下半缸上。高压缸与前轴承座间及高、中压缸与中轴
承座间,中压缸与#1低压缸下半间都以定中心梁相连。“猫爪”与轴承座间用螺栓相连
接;并留有适当间隙,使其能自由胀缩。轴承座两侧面的压板限制了‘轴承座的拾高和倾
斜,其间留有足够的间隙,允许轴承座在基础台板上轴向滑动。每个低压缸都是由与外缸
下半一体并向外伸出的裙式连续支座支托,支座搁置在浇灌于基础中的独立台板上。台
板用地脚螺钉与基础固定。而低压缸支座用6块预埋锚固板在基础上定位。#1和#2低
压缸的两端沿轴向中心线各有一横向锚固板,作横向限位,但允许其轴向膨胀。又在#
l低压外缸中部两侧装有两轴向定位锚固板,作#l低压缸的轴向定位,但允许其横向
膨胀。6块锚固板均固定并浇灌于水泥基础中。当汽轮机热胀吐。,将以#1低压缸轴向和
撞向锚固板中心线的交点为静子部分的“死点”,#l低压缸的调阀端向中压缸方向膨
胀,借助定中心工字梁推动中压缸、中轴承座、高压缸、前轴承座共同向调阀端膨胀移
动。而#1低压缸的电机端向#2低压缸方向膨胀,借助推拉装置推动#2低压缸向电机
端膨胀。
各转子、中间轴和发电机转子均以刚性联轴器相联,它们的轴向位置由中轴承座内
的推力轴承定位。推力轴承为汽轮发电机轴系的相对轴向定位点,转子热胀时,将以此点
作为基准向调阀端和电机端膨胀。
前轴承座位于机组高压缸的调阀端,内装#1轴承,主油泵及危急遮断器,后两者装
于和高压转子调阀端相联的接长轴上。前轴承座上装设转速信号及零转速发送器、差胀
传感器,危急遮断系统,转子偏心发生器,鉴相器及振动发送器等部件。此外,其上两
侧设置有两凸台,用于支承高压缸的猫爪。在前轴承座电机端的下部用H形定中心梁与
高压缸相联。
中轴承座位于高、中压缸之间。其上部两端两侧共有4个凸台,用以支承高压缸和中
压缸的猫爪。在中轴承座内装有#2和#3轴承、推力轴承,高、中压砖子联轴器护罩和转
子轴向位移发送器以及振动发送器。中轴承座下部两端用H形定中心梁与高压缸及中
压缸相联。
中、低压缸之间的轴承座与#1低压外缸制成一体,置于基础台板上,其中装有#4
和#5轴承,中、低压转子联轴器护罩及振动发送器。其下部调阀端用H形定中心梁与中
压缸相联。
#l和#2低压缸之间有一中间轴,这一部位的轴承座,实际上为两部分。一部分与#
1低压外缸制成一体,内装#6轴承和振动发送器。另一部分与#2低压外缸制成一体,内
装#7轴承和振动发送器。在两部分之间装有推拉装置。在#2低压缸电机端的轴承座
内装有#8轴承,发电机与汽轮机转子联轴器护罩、差胀发送器、磁阻发生器、振动发送
器和盘车装置。
盘车装置在汽轮机起动前或停机后投入运行,使汽轮机转子缓慢旋转,以减少转子的
不均匀受热或不均匀冷却所引起的转子挠曲。当汽轮机升速超过盘车转速时,该装置即
自动脱开。
3.2 汽缸
3.2.1 高压外缸
本机组的汽缸结构形状及其支承方法,都经过精心设计,使其在温度变化时能自由
和对称地膨胀,从而将变形的可能性减少至最小。
高压外缸为铬钼合金钢铸件,沿水平中分面分开,形成上缸和下缸。在其电机端有4
个进汽口,上、下半各两个,通过4根挠性主蒸汽进汽管与调节汽阀出口相连,主蒸汽管
焊于外缸上,且经3道活塞环插入高压内缸的高压进汽连接管内蒸汽室供汽。蒸汽室是
由活塞环与高压内缸联接而成的。高压缸排汽口在其调阀端的下部,左、右侧各一,共两
个。高压缸排汽被送至锅炉再热器进行再热及作为第2级抽汽。下半缸还有第1级抽汽
口,口径为Φ273mn。抽汽经抽汽逆止阀供给水回热系统使用。
高压外缸内部装有高压内缸、高压隔板套及前后汽封。汽缸上半设有开口,供
现场动平衡时安装平衡螺塞用。在下部两端面处有凸台,用以安装固定定中心梁,以
保证汽缸和轴承座的对中。为方便定中;b梁的安装,采用偏心套筒销来定位,使安
装工艺大为简化。
汽缸水平中分面用长螺栓紧固;当精加工后,进行水压试验。
高压外缸两端由4只猫爪分别支承于前轴承座和中轴承座上,螺栓与孔、螺母
与猫爪之间均留有间隙,以保证其自由热胀。猫爪的支承面与汽缸水平中分面相一致,当猫
爪受热膨胀时,不会引起汽缸水平中心线的变化。这就保证了汽轮机动、静部分间的径向间
隙不受影响,从而提高了运行安全性。下半缸倒挂猫抓结构的优点是消除了下半缸重量,保
温层重量以及管道作用力对汽缸中分面螺栓的影响,从而降低螺栓应力,保证了汽缸中分面
的密封。
在高压外缸中部及调阀端(排汽端)的最高点和最低点,设有测量金属温度的热电偶,作为检
测积水用。当汽缸积水时,将会出现上、下缸的温差最大现象,而与其相应的一对热电偶就
可及时地检测,并发出报警信号。
在高压外缸相应部位上设置有凸台和通孔,以供穿过外缸安装测量第l级金属及蒸
汽温度、高压隔板套积水、高压平衡活塞漏汽及金属温度的热电偶。在其上还设置有测量
两端壁金属温度及高排蒸汽温度热电偶的安装孔。
3.2.2 高压内缸(见图13高压内缸)
高压内缸亦为铬钼钢铸件,为一具有中分面的鼓状圆筒结构,该结构简单对称,热应
力小,内缸上、下半用法兰螺栓联接固定。
高压内缸用固定于下半缸的支承键支托于外缸水平中分面的下垫片处,并有上垫片
限止其向上窜动,从而保证了内缸的水平位置。其轴向定位是借助于凸肩的配合,横向是
靠位于顶部和底部的中心定位销与外缸定位的。这样,既能保持内缸轴线的正确位置,又
允许其自由膨胀。
在高压内缸内装有高压蒸汽室(喷嘴室),高压平衡活塞汽封和高压隔板套。高压
蒸汽室和高压平衡活塞汽封与内缸的支承方式,亦均为设置,支承键。高压隔板套之电机端
以凹槽与高压内缸上之凸缘相连,靠近中部通过支承键支承于高压外缸上。为防止高压
隔板套安装时的前倾趋向,在其电机端尚有一辅助支承,支承于高压内缸中分面上。为防
止蒸汽的侵蚀,内缸的中分面螺检、支承键、垫片和定位销均采用不锈钢材料。在内缸的
两端部都开有孔,以供现场需作动平衡时,向转子上装平衡螺塞用。
在内缸上开有热电偶孔,测量第一级蒸汽及金属温度,用测得的内缸金属温度来替
代高压转子第1级温度,用测得的金属与蒸汽的温差和预先规定的变化相比较,来控制
汽轮机的起动与负荷变动,以达到限制转子热应力之目的。
内缸下半底部开有疏水扎,通过环形挠性疏水管穿过外缸引出,用来排去内缸进汽
腔的积水。
在高压内缸部分有个需注意的特殊结构,就是在开启高压内缸上半时,一定要装上
吊住蒸汽室上半的专用螺钉,以防止因摩擦而将蒸汽室上半带起,在起吊移动过程中落
下损坏。而在扣好高压内缸后,则一定要拆下这一螺钉。这是蒸汽室本身结构决定的,请参
见下面有关蒸汽室结构的说明。
2.3 中压外缸
中压外缸为双流对称结构(如图14所示),为铬钼合金钢铸件,其中间有4个进汽
口,上、下半各两个,通过4根挠性管道与再热调节汽阀出口相连,再热后蒸汽经焊于进
汽口的挠性套筒向内缸供汽。4个排汽口设置在上半缸的两端,中压缸排汽,经两根中低
压连通管分别送入#1和#2低压缸。下缸调阀端即左旋第5级后有中压#1抽汽口。中
压#l抽汽为非对称抽汽,迫使电机端,即右旋第5级后的蒸汽一部分通过夹层流向调阀
端#1抽汽口。抽汽的这种流动方式,使得夹层维持适宜的较低温度,从而合理地分配了
外缸和内缸所承受的内、外壁温差。#1抽汽口的白径为由303mm。在中压外缸两端的下
部,尚各有一个#2抽汽口,口径为490mm。中压#i和#2抽汽是汽轮机的第
3级和第4级抽汽,经各自的抽汽逆止阀后,供给水加热,即回热系统使用。
中压外缸中段为圆筒形,两端排汽部分为适应汽流的汇集,其流通截面自底部向排
汽口逐渐增大,而设计成流线型的壁面。为了避免排汽口开孔而产生端壁的过大变形和应
力集中,在上半缸两端壁处各有6根拉杆,一端用螺纹拧入内部凸肩,而另一端焊在端壁
上。为防止蒸汽侵蚀,拉杆的材料采用不锈钢。
中压外缸内部装有中压内缸与两个#2中压隔板套(每端一个),两端壁的中心孔处
装有端汽封。汽封法兰面以上的端壁处设有开口,以供现场转子动平衡时安装平衡螺塞
用,而在下部两端壁上有凸台,用来安装紧固定中心梁用,以保证汽缸与轴承座的对中。
汽缸上、下半在水平分面用长螺栓紧固,
当精加工后,进行水压试验,
中压外缸两端由4只猫爪分别支承于中
轴承座及#1低压缸调阀端轴承座上,其紧固螺栓与孔、螺母与猫爪之间均留有间隙,以
保证其自由热胀。猫爪的支承面与汽缸水平中分面相一致,当猫爪受热膨胀时,不会引起
汽缸水平中心线的变化。这就保证了汽轮机动、静部分间的径向间隙不受影响,从而提高
了运行安全性。下半缸倒挂猫爪结构的优点是消除了下半缸重量、保温层重量以及管道
作用力对汽缸中分面螺栓的影响,从而降低了螺栓应力,保证了汽缸中分面的密封。
电压外缸中段的最高和最低点见,设有测量金属温度的热电偶,作检测积水用。当汽
缸积水时,将会出现上、下缸的温差过大现象,达到一定程度时将会报警,以便及时处
理,以免造成静子部件无可挽回的损坏。在下半部设有凸台和径向通孔,供安装穿过外缸
的测量内缸金属温度热电偶用。
1。2.4 中压内缸
中压内缸也为铬钼合金钢铸件,采用具有中分面的鼓状圆筒结构,该结构简单对称,
热应力小,内缸上、下半用法兰螺栓联接固定(如图15所示)。
内缸用固定于下缸的支承键支承于外缸水平中分面的下垫片处,并用上垫片限止其
向上窜动,从而保证了内缸的水平位置。轴向定位是借助于凸肩的配合。横向是用位于顶
部和底部的中心定位销与外缸定位的。这样,既能保持内缸轴线的正确位置,又能允许其
自由膨胀。
在内缸的进汽中心线处装有对称的进汽导流环。它引导蒸汽进入双流的叶片通道,并
保护转子不受高温蒸汽的直接冲刷。
为改善受再热蒸汽包围的中压缸进汽处受高温影响区域的叶根和转子的蠕变强度,
并且减少转子弯曲的可能性,在中压缸装备有蒸汽冷却系统,用以降低前述部位叶根和
转子的温度。
若冷却蒸汽不够,则将产生严重的后果,因此在机组运行时,必须确保冷却蒸汽的供
应。冷却蒸汽来自高压缸的排汽,是通过进汽导流环上之通孔引入中压缸的。由于本机组
之中压缸为独立的,其冷却蒸汽通道为内部和外部组合流道,为确保冷却蒸汽的供应,
在冷却蒸汽管道中不可设置阀门,不可有阻碍汽流的部件,且在初次起动之前或中压缸
开过缸的任一次重新起动之前,为防止冷却蒸汽流道受阻,而应对冷却系统作一次全面
的检查。要确保在其中没有关闭的阀门,法兰间没有盲板或者其它能阻断或限制汽流的异
物,见图16(中压冷却蒸汽)。
在中压内缸的两端,对称地装有#l中压隔板套。进汽导流环、隔板套的支承方式与
内缸在外缸上的支承相似,亦为既能保证同心,亦可自由膨胀。
为防止蒸汽的侵蚀,内缸的所有中分面螺栓、支承键、垫片和定位销均由不锈钢制
造。
在外缸与内缸、内缸与进汽导流环的中心定位销(位于顶部和底部)上钻有通孔,除
运行时用以导入冷却蒸汽外,还用其来在现场进行动平衡时,往转子中间装上平衡螺塞。
内缸下半底部开有疏水孔,通过环形挠性疏水管穿过外缸引出,用来排去内缸进汽
腔的积水。
3.2.5 高、中压进汽连接管、高压抽汽连接管
高压缸和中压缸的主蒸汽和再热蒸汽均需穿过外缸向内缸供汽,亦即热的管道穿过
较冷的外缸壁,这就需借助于具有挠性的套筒连接来吸收差胀和减少热应力。挠性外套
筒焊接于外缸接口上,在现场安装时,套筒接管与来自调节汽阀(或再热调节汽阀)的主蒸
汽管(或再热蒸汽管)相焊接。图17给出了高压进汽连接管与外缸、内缸间之关系。
壁薄而直径大的外套筒能消除接口温差所产生的变形,而对承受管道外力与力矩来
说,则具有足够的截面刚度。此外,考虑到外缸与内缸在不同温度下的差胀,进汽套筒与
内缸进汽口用压力密封环相连,它允许存在相对的偏移。
高压抽汽连接管的结构与进汽连接管相同,其外套筒也是焊在外缸上,但不是插入内
缸而是插入高压隔板套。
3.2.6 低压外缸
低压外缸提供向凝汽器排汽的流道。在外缸的内部装有两个内缸,它们将内缸的反
作用力矩传递至基础上,并承受所有安装于外缸上部件的结构重量。此外,低压外缸还必
须承受真空负荷,因此需要具有足够的强度和刚度,使其不产生过大的变形,以避免影响
动、静部分的间隙。
#1和#2低压外缸结构基本相同,均为是碳钢板的大型焊接件。它们是汽转机本体
中尺寸最大的部件(图18)。为了减轻其重量,但又必须保证具有足够的真空条件下的
刚度,上半采用了大、小圆弧构成的薄壁拱顶,端壁焊有撑管,下半为端壁与侧壁构成的
长方形框式结构,在接近中分面处依赖于沿周边连续座架得以加强,在排汽接口处,沿纵
向与横向焊上加强助与撑管来增强刚性。
由于低压外缸的温度低,运行中的差胀引起的中心变化很小,因此,可采用非中分面
的支承方式,轴承座与外缸制成一体,轴承座与周边座架一起支承于基础台板上。
尺寸庞大的低压外缸,因受加工和运输条件之限制,增加了两个垂直中分面,将外缸
分成上、下半各3块,在制造厂内组装后拆开装运,待至电厂现场后再拼装紧固。
两个低压缸由周边裙式座架和浇入基础的6个预埋固定板定位。板的位置为:#1和
#2低压缸每端各有一个固定板布置在纵向的中心线上,使汽缸横向定位,但允许沿轴向
自由膨胀。#1低压缸的中部两侧各有一个固定板布置在横向中心线上,使#1低压缸
轴向定位,且允许汽缸横向自由膨胀,#1
低压缸纵向固定板连线与中部横向固定板连线
的交点,就成为整个静子部件的热胀死点,#2低压缸沿纵向是可移动的。
低压部分的轴承座是与低压缸连成一体的,这种结构的特点,决定了本机组在运行
时,需要注意的一个特性,就是低压轴承座内的轴承标高,将随着真空变化引起的低压缸
变形而有所变化。因而,为确保运行稳定,保持良好时振动品质,排汽真空度应保持在规
定的范围内。
在#1低压缸和中压缸之间设置有H形定中心梁。在两个低压缸之间设置有推拉杆。
它们将各缸沿轴向的膨胀联系在一起。
吊去外缸上半,即可检修低压缸的内部,在外缸下半内腔侧壁上焊有人梯;以便于人
员进入进行安装和检修。外缸上半有4个人孔,每端各两个,可在不开缸情况下进入作内
部检查。两个排大气隔膜阀位于外缸上半的顶部。正常运行时,阀的盖板被大气压紧,当
凝汽器真空被破坏而超压时,蒸汽能冲开盖板,撕裂铅隔膜向大气排放。
低压外缸内装有#1内缸、#2内缸、进汽导流环、隔板套和排汽导流环。外缸端壁中
心孔处装有端汽封,由汽封系统往端汽封输送压力稳定的密封汽进行密封,而端汽封之
汽、气混合排气则送往汽封加热器。
在上半缸汽封法兰面以上的端壁处设有窗口,以供现场作转子动平衡时,安装平衡螺
塞用。端壁上有孔,用以安装转子端部行程计(在#2低压缸上),在机组初次起动或大修
后,用来确定低压转子和汽缸的相对位置。
在外缸下半中段的左侧设有凸台和通孔,以供安装#l内缸金属温度热电偶之用。
在外缸下半端部左侧壁面设有排汽温度测点,而排汽压力的测点每端部有4个,左
、右侧均有,压力讯号测头深入至排汽接口。轴承的进、排油管与顶轴油系统设置在
同一侧,而测量油温与轴承温度的接点则设置于机组的另一侧。
3.2.7 #1低压内缸
#1低压内缸(如图19所示)和进汽部分构成低压缸的高温区。在其外壁用螺栓固
定有低压内缸隔热罩,以减少这部分的缸壁温差及热损耗。在内缸中间装有进汽导流环,
它构成了进汽通道并保护转子免受汽流直接冲刷。在内缸两侧各装有隔板套和隔板,两侧
因抽汽点不同而不对称。调阀端隔板套装有两级隔板,即第3~4级隔板,而第5级隔板
亦直接装于内缸上。
#1内缸为碳钢焊接结构,除两端半环为锻件外,其余均为钢板。在侧板之间焊有撑
杆,形成进汽与抽汽的腔室,以此来保证结构的刚性。
#1内缸进汽部分经连通管接头与低压进汽管相连接。其截面由腰圆形逐渐变为圆
形。#1内缸进汽口与#2内缸的对中,连通管接头与外缸的对中,均借助于垂直方向的
榫槽配合,并利用垫片于安装时加以调整。连通管接头穿过#2内缸与外缸处均采用不锈
钢薄板焊成的n形胀缩节连接,它能补偿相互间的差胀(见图20低压缸顶部密封板)。
#1低压内缸下半的两抽汽口为对角布置,分别为低压2级后与4级后抽汽用,抽汽
都导向低压加热器。抽汽经#2内缸引出,因考虑到两内缸温度不同存在差胀,故连接处
采用弹性密封环(如图21所示),以允许存在相对偏移。弹性密封环上部设置有引导套筒,
以便于安装。
#1内缸上、下两半在中分面用螺栓紧固。在上半外圆两侧设有窗口,供拧紧内部中
分面螺栓之用,装配后用盖板封死。#1内缸支承于#2内缸下半的中分面上,并于进汽
中心线横向位置上设定位销,于内缸的底部进汽中心线垂直位置上设偏心套筒定位销,
在现场总装时调整后焊死。内缸顶部则藉助于进汽口处4个榫槽来配合定位,
内缸下半底部设有进汽腔室疏水用的节流管塞,藉助压差用它来排放积水。# l内缸
下部两侧的端壁盖板。安装及检修时都要注意其密封垫片有否损坏,以防止蒸汽漏出。
3.2.8 #2低压内缸
#2低压内缸为碳钢焊接构件(如图22所示)。除半环为锻件外,其余均为钢板,侧板
之间形成抽汽腔室,并用肋板加强。
#2内缸两端的环上装有两级隔板(第6级和第7级),#2低压内缸上半顶部有腰圆
形窗口,与#1低压内缸进汽口相匹配。下半底部有8个抽汽口。近中心线成对角线布置
的两孔是#,内缸引出的第2级后与第:级后抽汽的抽汽口。第5级后有两抽汽口,亦为
对角布置,第6级后有4抽汽口,与轴线成对称布置,它们直接由#2内缸引出,供给水加
热用。
#2内缸两端固定有排汽导流环(参见图lZ)。它与外缸的锥形端壁结合,形成排汽
扩压通道。藉助于其扩压作用,可充分利用末级叶片的排汽速度,将速度能转换为压力能,
从而提高汽轮机的效率。排汽降温用喷水装置固定于排汽导流环出口的外缘上,在起动
时,当转速达到600r/min时,自动投入喷水,直至机组带上15%负荷。
低压缸末几级处于湿蒸汽区,在次末级动叶顶部装有蜂窝式汽封,用以减小漏汽并
排除次末级动叶用出之水分,在末级隔板进汽侧外缘有去湿钩,以收集动叶出口甩出的
水滴,在排汽导流环的固定面上设有去湿槽道,用以排走末级静叶出口处的水分,从而减
小末级动叶进口边的侵蚀。内缸下半底部设有疏水用节流管塞,藉助压差排放积水。
#2内缸上、下两半在中分面用螺栓紧固,在上半外圆两侧设有窗口,供拧紧内部中
分面螺栓之用,待装配后用盖板封死。
#2内缸藉助下半中分面法兰两侧之凸边支承于外缸之凸台上,中间加有不锈钢调
整垫片,沿进汽中心线横向位置为榫槽配合定位,顶部进汽口亦为榫槽配合定位,并设有
调整垫片,在内缸底部垂直中心位置设有偏心套筒定位销,在现场总装时调整后焊死。低
压内、外缸对中装置如图23所示。
3.3 隔板套
汽轮机各级隔板固定于隔板套上(低压有的固定于内缸上),隔板套再固定于汽缸
上。为了提供给水回热用蒸汽,汽缸需设置多级抽汽口,隔板套将汽缸分成相应的抽汽腔
室。采用隔板套结构能使汽缸的形状简单,以便于制造,并可提高其通用化程度。此外,还
可减少汽轮机起停和负荷变化时的温差和热应力。其缺点是加大了汽缸的径向尺寸且相
应增大了中分面法兰尺寸。
隔板套上装有多级隔板,因而承受了很大的压差。特别是高压隔板套内装11级隔
板,在第7级后还有抽汽口,承载较大,结构复杂。隔板套所承受的压差负荷是通过与汽
缸间的凹凸肩配合传递于汽缸,这时隔板套须具有足够的刚度,不应有过大的变形,否则
会产生动、静部分相碰的危险。高压隔板套体积较大,支承情况较特殊,它是通过支承键支
承于外缸中分面处,由上、下垫片确定中心的高、低位置,另在电机端通过凹槽与内缸上之
凸肩相连并轴向定位,在顶部及底部有定位销确定中心的左、右位置,由于其体积大安装
时有向电机端倾斜倾向;所以在内缸中分面尚有一辅助支承,高压隔板套下部之抽汽口
与抽汽插管之联接是藉助于弹性密封环,抽汽套筒则是焊接于外缸上,其结构形式与高
压进汽连接管相似。
中压隔板套共4个(每流2个)中压#1隔板套装于内缸凸肩上,各装有5级隔板。#
2隔板套各装有4级隔板。每个低压缸有两个,低压隔板套装于#l内缸之两端,调阀端
隔板套装有2级隔板,电机端隔板套装有4级隔板。
中、低压缸隔板套除与相应内缸或外缸凹凸肩配合轴向定位外,·也用支承键支托于
汽缸水平中分面上,由上、下垫片来保证其中心的高、低位置,并在隔板套的顶部和底部设
有定位销,以确定中心的左、右位置。参见图24(汽缸与隔板套(持环)定位)。
隔板套都为上、下半结构,中分面用长螺栓连接。
隔板套内除了安装各级隔板外,还装有径向汽封,它与动叶围带相配,以减少蒸汽沿
叶片顶部的泄漏。
低压隔板套为碳钢铸件,在其与内缸凸肩的支承面上均镶有13%铬不锈钢密封环,
如用碳钢结合面可能出现因锈蚀而咬死的现象
3。4 蒸汽室
高压蒸汽室的作用是接受进汽管进来的蒸汽,并支承喷嘴组,后者装有喷嘴,蒸汽在
其中膨胀后进入调节级动叶,安装在蒸汽室内的喷嘴组把主蒸汽的压力能转换成动能,
并为调节级提供部分进汽。
本机组高压缸为顺流结构,在这种结构中,为封住喷嘴后之蒸汽迫其向下流经调
节级端面和蒸汽室内圆面,使蒸汽室外壁和该段转子温度降低至接近喷嘴组后蒸汽温
度,蒸汽室采用上、下两半的整圈结构。上半置于下半上,上、下半间不用螺栓紧固,
而是各自装入内缸上、下半中,上半顶部并有一专用螺栓孔,开内缸前旋入螺栓,使
其与内缸上半相连,以便开缸时随内缸上半一起吊走。在扣缸时,则在就位后要去掉该连接
螺栓(下次开缸时仍要再装上)。蒸汽室上、下半在中分面两侧及垂直中心线上、下二处,每
半各有三榫槽与内缸上之凸缘相配,固定轴向位置,而且允许热态自由膨胀,在中分面法兰
处,内缸上凹处装有定位垫片,在上、下缸合拢后形成夹持状,在上、下最高及最低点处尚
有轴向凸缘与内缸上之槽相配,这样就确定了蒸汽室中心在高、低及左、右的位置,即中心
定位。
每半蒸汽室有二进汽口,它们与内缸之间各靠三道弹性密封环密封,且能在内缸进
汽口中自由膨胀。
与蒸汽室相连的喷嘴组为电脉冲整体加工件,其上直接加工出静叶(喷嘴),蒸汽经过
喷嘴组膨胀加速将压力能转换成速度能并把蒸汽导向调节级动叶栅。
3.5 转子
本机组由高压缸、中压缸和两个低压缸组成。高压和中压转子是铬钼合金钢锻件整
体加工件,在高压转子的调阀端用螺栓装接有一根接长轴,其上装有主油泵轮和危急遮
断器。两根低压转子是铬镍钼钒合金钢锻件整体加工件。该材料不仅强度高,而且脆性转变
温度很低,以避免转子产生脆性断裂的危险。
转子在粗加工后,钢厂和汽轮机厂均分别进行超声波探伤检查,以确保锻件的优良
质量。
四根转子的临界转速均低于工作转速。为挠性转子。起动操作中,应迅速超越临界转
速,以免出现剧烈振动现象。为保证汽转机组在工作转速下平稳运行,汽轮机厂尽力消除
引起振动的不平衡因素,这些因素包括单根转子本身的不平衡以及各根转子间连接的中
心偏移。这些均会使轴系横截面重心和轴系旋转的几何中心不重合,导致产生横向离心
力。
为此,除在总装时严格保证连接转子间的对中外,转子在制造完后进行严格精细的
动平衡,在转子两端轮盘面和中心处设有螺孔,可加平衡螺塞来补偿转子的不平衡量。转
子装上叶片并经低速动平衡后,尚需进行高速动平衡和超速试验。高速动平衡和超速试
验均在制造厂专门的真空室动平衡台架上进行,在真空室内试验可减小拖动功率,并可防
止长叶片的摩擦鼓风发热。在电厂现场调换转子零件或其他原因而可能造成不平衡时,
可直接在电站进行现场动平衡。
3.5.1 高压转子
高压转子为单、顺流结构(参见图7)。这种流程较调节级反流的布置减小了流动损
失,提高了内效率。转子支承于两可倾瓦型径向轴承上,跨距为4845毫米,装上叶片的转
子重为17.2吨。高压转子调阀端连接一接长轴,其上装有主油泵轮及危急遮断器。电机端
有推力盘,并与中压转子刚性联结,联轴器与转子锻成一体,有足够的强度和刚性。
高压转子上有一调节级和11级压力级。在近电机端有高压平衡活塞。由于中压转子
和低压转子都是双流的,其推力自身基本平衡,于是高压缸推力的自身平衡程度,就对
整个机组的推力产生决定性的影响,高压平衡活塞尺寸的确定经过详尽的计算,尽量准
确,以免推力轴承承载过大。
高压转子的调节级叶片为“三胞胎三叉三销钉”结构,即三片一组的叶片是整体制
成,叶根为三叉形用三个销钉与叶轮相连。这种结构,强度高,振动特性好,具有很高的运
行可靠性。
高压转子的压力级叶片,都采用三元流可控涡叶型,并全部采用倒T形叶根。与枞
树形叶根相比较,倒T型叶根可避免轴向漏汽,这对压差大,且采用反动式压力级的高压
缸来说是很有经济价值的。高压缸各级动叶片是用铆接围带连接成组。在各级动叶片围
带处,均装有径向汽封,以减少泄漏损失。在转子上各级之间车制有台阶形汽封槽,以便
和各级隔板上的汽封高、低齿相配形成迷宫式汽封,减少隔板漏汽。此外,在转子两端亦
具有成组的台阶形汽封槽,用于组成前、后端汽封,以防止汽缸端壁轴伸出处蒸汽之外泄。
3.5。2 中压转子
中压转子为双流对称结构(参见图9)。通流部分的推力自行平衡,转子支承于两可
倾瓦形径向轴承上,跨距为4876。8毫米,装好叶片的转子重20吨。调阀端与高压转子
刚性连接,电机端与#1低压转子刚性连接,联轴器都与转子锻成一体,强度和刚性均好。
中压转子为双流9级,动叶片为自带围带式叶片,是枞树形叶根,为盘式结构,在满
足转子刚性要求前提下,采用较小的隔板汽封直径,以减少蒸汽泄漏,并减轻了转子重量。
每级轮盘外缘铣有近百个侧装式枞树形叶根槽,以安装动叶片,此类叶根具有较大的
承载能力。为了叶片的轴向定位,在轮盘的外圆上沿圆周方向加工有半圆形槽,在动叶的
叶根上亦具相应的半圆槽。待动叶装入后,可将圆销插入叶片与轮盘的圆槽中,以固定动
叶轴向位置。动叶逐片安装,逐片插入圆销,而安装末叶片时,因无法插入圆销,故采用特
殊结构,是在末叶片与首叶片间装入定位片再装入锁紧键来实现其轴向固定。从而中压
各级动叶片都有四种叶片,即:首叶片、标准叶片、围带加厚叶片和末叶片。末叶片的周
向位置在转子上留有标记。为了便于平衡,相邻级末叶片位置均应错开180°。
在各轮盘之间转子外圆上有一系列台阶形汽封槽,以与隔板内径处之汽封环高低齿
组成隔板汽封。在各级动叶片围带处,均装有径向汽封,以减少泄漏损失。此外,在转子两
端亦具有成组之台阶形汽封槽,用以组成前、后端汽封,以防止汽缸端壁轴伸出处之蒸汽
外泄。
中压转子中应注意的是:左、右旋的第6~9级四级动叶片不是相互对称的,动叶只
数也不相等,这是因为中压缸为了合理地分配内、外缸所承受的温差,采用了非对称抽
汽,使内、外缸间夹层中有采自右旋第5级后的抽汽流向左旋第5级后之抽汽口,为造成
并保持这种流动。,左旋第6、9级经过特殊设计。
3.5.3 低压转子
两个低压转子都是双流对称结构(参见图10和图11)
。虽然抽汽点不对称,但仍保
证了通流部分的推力基本平衡。两根低压转子各支承于二径向轴承上,跨距5740毫米。
装叶片的#1转子重量为60.7吨,#2转子重量为61.5吨。
两低压转子都为双流?级,前5级为鼓式,末两级采用盘式,这可有效地减轻转子重
量。在轮缘上制有侧装枞树形叶根槽。其结构及安装方法与中压转子相同。低压末两级
叶根槽为圆弧形,它保证叶片根部截面型线边缘不超出叶根范围,便于叶片安装。
各级之间装有隔板汽封,前5级叶顶部装有围带汽封。在第6级即次末级叶顶装有
先进的蜂窝式汽封。此外,在转子盘两端轴肩处装有前、后汽封,可防止大气漏入排汽腔
室。所有汽封均为平齿,转子上为相应的光圆柱面。末二级之隔板具有板体,板体插入转子
末二级转盘间,其内侧装汽封,大大减小了漏汽面积。
在低压转子末级轮盘的外侧有凸肩,用以转子端部位移行程计的测量平面,在机组
初始起动或大修后,供确定低压转子和汽缸的相对位移之用。凸肩以下的斜面上有平衡
塞也,供现场动平衡用。
低压转子之两端均有联轴器,它们与转子制成一体。
3.5.4 联轴器和中间轴
各转子间用刚性联轴器连接。每个联轴器由两个各自与转子整体制成的法兰组成,
用螺栓刚性地连接在一起。联轴器传递扭矩、轴向推力、横向剪切负荷与弯矩。
高、中压转子之间,中、#1低压转子之间,中间轴与#2低压转子之间,#2低压转
子与发电机转子联轴器之间均有垫片(其中#2低压转子与发电机转子联轴器之间是盘
车大齿轮,起垫片作用)。联轴器的凸缘和垫片凹口相匹配以达到定中心之作用。藉助于
改变联轴器垫片厚度,可调整冷态各转子相对于静子的位置,以保证热态达到设计的动、
静间隙值。为拆去垫片,转子必须作轴向移动,使相邻转子之间两半联轴器分离,直至脱
开定位凸缘,为此,在两半联轴器中均设有顶开螺钉孔。参见图25(高压和中压转子联轴
器)。
在两根低压转子之间装设有一中间轴。中间轴两端为整锻半联轴器。其调阀端与#
1低压转子直接连接。而其电机端是通过垫片与#2低压转子相连。
3.5.5 轴系
汽轮机一发电机组轴系,由高压转子、中压转子、两低压转子及中间轴、发电机转子、
励磁机转子组成。除励磁机外每一转子各自支承于两径向轴承上,整个轴系有11个轴
承。
推力轴承位于中轴承座中,它为轴系之轴向定位点。因为静止部件膨胀与收缩时中
轴承座相应作轴向移动,故推力轴承和转子定位点亦随之移动。
各径向轴承承受其相应转子之重量,每跨转子均有不同之静挠度。最后总装时,藉助
于各轴承处不同之抬高量,(抬高量中还要考虑各轴承支座热态的不同热胀),进行各跨转
子静挠度于垂直方向上的叠加,将轴系调整成在热态成为连续光滑弧线。使相互连接的
转子,在旋转时只承受扭矩,而无附加的弯矩作用,以确保轴系具有良好的振动特性。在轴
系找中时,可按各联轴器未连接情况下,联轴器平面处之张口和错位值加以调整。
按制造厂之找中要求,正确完成找中工作,是保证轴系平稳运行的重要条件。
在汽轮发电机组的起动和停机过程中,当转速达到某数值时,机组会出现较剧烈振
动,而超过该转速后,振动即随之减小,该转速即为临界转速。实际上汽轮机各转子与发
电机转子均以联轴器连接起来,从而构成1个多支点之转子系统,称为轴系,本机组汽轮
机为四缸,轴系较长,情况较复杂。因各转子相互连接,故增强了各转子之刚性,致使它们
在轴系中之临界转速略高于单跨值。组成轴系之各转子中的临界转速均为轴系的临界转
速。当转子工作转速与轴系中任一临界转速相等时,轴系即会产生共振而导致机组产生
较剧烈振动。因此,机组在起、停过程中,均应密切监测各轴承处的振动值,并迅速越过这
些临界转速,不要在共振转速区维持转速。同时,在保持汽轮机转速进行暖机时,尚要避开
低压叶片的共振转速。如果该时确有必要维持转速的话,则应把转速降低到共振转速区
的转速。
关于本机组之横振分析和扭振分析资料请参阅有关专门计算报告。
3。6 通流部分
本机组的通流部分由高、中、低压三部分组成,高压部分为:1(调)+1l压力级,中
压部分为双流2X9级,低压部分为2个双流2X2X7级共计58级。
3。6。1 高压通流部分
高压缸为l(调)+11压力级。其中调节级动叶片采用三胞胎三叉三销钉结构,强度
高,振动特性好,而制造困难。压力级全部采用倒T形叶根。各级锁口叶片即末叶片
应置于一组围带之中间,而且相邻级之末叶片锁口错开180‘。各级动叶顶部均有型线铆钉
头。动叶片用围带连接成组,并采用冷铆,将铆钉头固定在围带内。高压缸动叶全部采
用三元流可控涡叶型,是90年代最新型叶型,效率高。
高压动叶均为不调频叶片,其不调频准则不仅考虑到叶身型线部分,还计及铆钉头、
叶根及围带。这种叶片既使在共振时,其振动应力也较小,可以完全运行,表现在结构
上是铆钉型线粗壮,围带较厚。铆钉孔的节距按转子上的动叶铆钉头实测节距照配加工。铆
钉头及铆钉孔加工采用数控机床保证精度。
高压隔板是由两端带有根部和冠部的单个静叶整圈组装后再沿内外圆周向焊成整
圈,车准尺寸后再分成两半直接装入隔板套。在隔板套中分面装有固定螺钉,用螺钉把
隔板压准,防止蒸汽作用力矩使隔板在槽中转动。在装配时动、静叶均要保证相邻叶片间的
喉部宽度,保证尺寸精确,使各级压力降符合设计要求。
3.6.2 中压通流部分
中压缸为2X9级反动级。其中中压动叶全部采用加强型枞树形叶根,轴向装入转
子叶轮上。在转子叶轮的外缘上,尚有一圈半圆槽。各动叶片中间体内弧一面,有一与半圆
槽相配的孔,当每只叶片装入到与它相应的枞树型槽的位置时,孔内即能插入制动销,从而
固定了叶片在转子叶轮上的轴向位置,各级之末叶片无法装入制动销,是在首、末叶片之间
装入定位片和锁紧键来保证其轴向定位。各级动叶顶部都自带围带,这样的结构制造困难,
但强度好,亦属先进技术。
中压动叶均为不调频叶片,其不调频准则不仅考虑到叶身型线部分,还涉及围带及
叶根。这种叶片既使在共振时,其振动应力也较小,可以安全运行。
中压隔板是由两端带有根部和冠部的单个静叶整圈组装后,再沿内、外圆周向焊成
整圈,车准尺寸后,再分成两半直接装入隔板套。在隔板套中分面装有固定螺钉将隔板压
住,以防止蒸汽作用力矩,使隔板在槽中转动。在装配时,动、静叶均要保证相邻叶片间
的喉部宽度,保证尺寸精确使各级压降符合设计要求。
中压缸动、静叶片都是三元流可控涡新型叶形,且都是扭转叶片。
3.6.3 低压通流部分
低压部分由2个双流2X7级组成。l一4级为自带围带,动、静叶结构均与中压缸
相似。第5级为铆接围带,第6级即次末级为自由叶片,叶根为圆弧形,叶顶上覆以先进的
新型蜂窝式汽封,蜂窝式汽封能采用较小的叶顶径向间隙,从而减少漏汽,并可导出叶顶甩
出之水分。末级动叶叶高为905mm,也是采用圆弧枞树形叶根,并有两道凸台拉金,凸台
与叶身连为一体,装配后再焊接成组。末3级为调频叶片,整个叶片的强度振动设计均采
用西屋公司几十年近40多种叶片验证的设计计算方法及设计准则,叶片可靠性高。为提
高末级动叶片的抗蚀能力,在其进口边外缘区镶焊有司太立硬质合金条。低压末两级隔
板采用板式结构,使隔板板体插入至转子凹挡中,从而大大减小了汽封直径,即漏汽面
积。这两级隔板采用悬挂销定位于#2低压内缸中,并用底键定位。
3.7 汽封
汽轮机通流部分的动、静部件之间,为避免碰磨,须留有一定的间隙。而间隙之存在又
会导致漏汽,或使空气漏放汽缸内部,使汽轮机的效率降底。为解决这一矛盾,在汽轮机
动、静部件有关部位设置密封装置,称为汽封。它包括穿过汽缸端壁的前、后汽封,转子
通过隔板中心的隔板汽封以及动叶顶部的围带汽封。
汽封环结构如图26所示,在装汽封环的相应转子上有一系列台阶形汽封槽,汽封环
上加工有汽封齿,汽封齿有高齿和低齿,二者相间排列,分别对着转子上的凹槽和凸肩。汽
封环一般由多块组成,置于汽封槽内,并用弹簧片压住。在低压部分汽封环上的汽封齿作
成平齿,转子相配表面亦为平圆柱面,其结构比高、低齿汽封简单。汽封齿尖端很薄,既使
动、静间发生磨擦,其所产生的热量也不大,
而且汽封环是由弹簧片压住,碰磨时还能径向退让,所以不会产生重大事故。汽封齿间
隙在总装时修正。
3.7.1 高压隔板套汽封
高压隔板汽封包括隔板汽封与围带汽封。其隔板汽封是直接将汽封片用塞条嵌入
隔板内圆的槽中,每级隔板都镶嵌三圈汽封片,两短一长,分别与转子上的凸台及凹槽相
配,组成迷宫式汽封。
高压围带汽封(高压隔板套汽封)环,由8段组成,直接装入高压隔板套上之槽内,中
分面用压板及螺钉压住,以防止其转动及吊起隔板套上半时,汽封环脱落。每一汽封弧段
都由带状拱形弹簧片压住,拱形弹簧片的一端有弯头插入弧段上之槽中。在每一弧段上
均设有供压槽,供压槽设在进汽侧,藉助蒸汽作用力使汽封环向中心压紧。各汽封弧段于
各接合面作有匹配标记以资鉴别,装配时应按编号就位。
3.7.2 中压隔板套汽封
中压#l和#2隔板套汽封也包括隔板汽封与围带汽封。隔板汽封环由8个弧段组
成,以T形根部装入隔板内圆的相应槽内,汽封环用止动销防止其旋转,止动销在上半
汽封环接近水平中分面弧段的狭槽中穿过。
围带汽封也是8个弧段组成,直接装于隔板套槽内,在上半中分面处用压板螺钉压
住,在吊起隔板套时,压板能防止上半汽封环弧段之脱落。
每一汽封弧段均由带状拱形弹簧片压住,拱形弹簧片的一端有弯头插入弧段槽中。
在每一弧段上均设有供压槽,供压槽设在进汽侧,藉助蒸汽作用力使汽封环向中心压紧。
各汽封环弧段于各接合面处作有标记以资鉴别,装配时应按编号就位,参见图27(中压缸
#2隔板套汽封(电机侧))。
3.7.3 高、中压缸前后汽封
高、中压缸前、后汽封由内汽封和外汽封组成,参见图28(中压缸前、后汽封)。
内汽封体为两半,中分面用螺栓紧固,用凹槽与外缸端壁上之凸肩相配轴向定位,中
分面以支承键支托,底部有定位销。高压缸之前、后汽封各有两个内汽封体,每个内汽封
体内装有2
个汽封环。中压缸之前、后汽封各有一个内汽封体·,每个汽封体内装有3个汽
封环。
在高压缸后汽封(调阀端)之#l内汽封体上以及中压缸前、后汽封之内汽封体上都
有用筋连接的一大直径环,它构成高压末级和中压末级的排汽通道内壁。
外汽封体上、下半亦用螺栓连接成一体,且以螺栓紧固于外缸之端壁(汽封法兰面)
上。在装配时用4个汽封键来定位。键之圆柱销部分固定于汽缸端壁上,修正键宽度与
外汽封体相匹配,且作相应的标记。这些键可允许汽封体作径向膨胀,并保持其中心不变。
外汽封体内装有两个汽封环。
每一汽封环由4或8个弧段组成,带有T字形根部和设有供压槽。汽封弧段用螺钉
固定的带状弹簧压紧,’装配时冲铆汽封环以锁住环上的螺钉。汽封环用止动销来防止
旋转并避免其起吊时上半脱落,止动销装于上半汽封环弧段近水平中分面处的槽内。
内、外汽封体间之“X”腔室通过外汽封体下半两个对称接口与汽封蒸汽控制系统
相连,在各种运行工况下可自动维持该腔室之压力为一定值。该腔室底部设有疏水管以排
放积水。
最后之漏汽及漏入之空气由“Y”腔室经外汽封体下半两个对称接口通至汽封凝汽
器,并维持其一定之真空,以防止蒸汽外漏至汽轮机房及空气漏入汽轮机内部。参见图29(高、
中压缸外汽封)。
3.7.4 低压隔板汽封和围带汽封·
低压隔板汽封和围带汽封之汽封环都是用单边凸缘之根部装入相应槽内,汽封环由
12或16个弧段组成。低压第6级动叶是自由叶片,为减少其叶顶漏汽,在叶顶装有蜂
窝式汽封,先进的蜂窝式汽封环是由4个弧段组成,各弧段都用螺钉固定于6级隔板外环
出汽边之延伸体上。第7级动叶顶部不设汽封,仅由其与排汽导流环间的径向间隙来抑
制漏汽。
隔板汽封环用止动销防止其旋转,止动销由上半汽封近水平中分面弧段之狭槽中穿
过。沿隔板内环分割面汽封环弧段之间留有较大之间隙。围带汽封用紧定螺钉定位,起
吊上半时可防止上半汽封环弧段脱落。
每一汽封弧段均由波形弹簧片压住,弹簧片之一端有弯头插入弧段槽中。
3.7. 5 低压缸端汽封
低压缸端汽封体为上、下两半,以螺栓连接成一体,且用螺栓紧固于外缸之端壁(汽
封法兰面)上。汽封体装上汽缸后,以汽封体上半之两个螺纹圆柱销定位。拆卸时,可
使用螺母来拔出定位销。
汽封体内装有4个平齿汽封环,每一汽封环由8个弧段组成,带有T字形根部和
供压槽。各汽封弧段用螺钉固定之带状弹簧压紧,并以止动销来防止其旋转,并避免了
起吊时上半脱落,止动销装于上半汽封环弧段水平中分面处之槽内。
经低压缸下半端壁管道引入来自轴封蒸汽控制系统的供汽至“X”腔室,在各种运
行工况下可自动维持其压力为定值。这一供汽起动时由辅助蒸汽站提供,在正常运行时
来自经喷水冷却后之高、中压缸端汽封之漏汽。
漏汽及漏入之空气由“Y”腔室经低压缸下半端壁管道引入汽封加热器,维持其一
定之真空,以防止蒸汽外漏至汽轮机房及空气漏入汽轮机内。
在汽封体上半顶部,拆去管塞,可装置供汽压力表和热电偶。低压缸端汽封如图
30所示。
8 阀门和蒸汽管道
8.1 主汽门和调节汽阀
本机组的高压进汽阀门,为由一个主汽门和两个调节汽阀所构成的组件,主汽门为
卧式布置,而调节汽阀为立式布置。见图3l。
进汽阀门组件共两个,分别设置于高压缸的两侧,通过主汽门座架固定于基础平台
上。主汽门进口与由锅炉来的新蒸汽管道相 联两侧调节汽阀出口共有4根主蒸汽管道,
两根接至高压缸上半,两根接至下半,该管道 为挠性管,藉其挠性来吸收热胀变形,
为减小运行时其热胀对汽缸的推力,在冷态安装时进行冷拉。
每个进汽阀门组件都支承于其座架上。座架一端为“A”型弹性框架和横向拉杆托
架组合件,另一端为一弹性板。两个支承件均用螺栓和定位销固定在台板上,台板用螺
栓和偏心销固定在汽轮机基础上,该台板属基础预埋件。为减少管道热胀时之推力,如
前所述 座架在冷态安装时要进行冷拉,预埋台板是冷拉后位置布置。
高压主汽门——调节汽阀,在汽轮机高压进汽处提供了双重保护,由于主汽门和调
节汽阀组合在一起,阀体的总体积小了。由于所有运行部件均高于汽轮机运行平台,运
行维护非常方便。这些阀的开度均由各自的专用油动机控制,而油动机是受数字电液
DEH调节系统来的控制信号控制。
(1) 主汽门
主汽门为卧式布置,使汽流的转向减至
最小限度。主汽门的功能是在需要时起到紧
急,阻断进汽的作用,而在汽轮机起动时也用
它控制汽轮机的转速。
主汽门靠液压开启,弹簧关闭,卧式运行主阀内有一起动小阀,在全压下能开启,
其通流能力约为25%额定蒸汽流量,它在调节汽阀全开的全周进汽起动时,能精确控制
转速。主汽门的主阀碟为非平衡式,在负荷或转速控制切换至由调节汽阀控制而需全部
打开主汽门时,需关小后面的调节汽阀至一定程度,也即主汽门主阀碟前后压差减小到
一定程度方能打开主汽门主阀碟。主汽门在全开和关闭位置,阀杆都有自密封装置,以
减少阀杆漏汽,主汽门内有一蒸汽滤网防止异物进入汽轮机,在试运行阶段,在永久性
滤网外面,尚要临时增加一细目滤网。
(2) 调节汽阀
本机组共有4个调节汽阀。调节汽阀的功能是控制蒸汽流量,精确地调节汽轮机的
转速和负荷。调节汽阀为球头型,带有扩散管出口。阀头在阀杆上是松动的,以保证阀
碟与扩散器进口正确对中,阀碟为部分平衡式,所需提升力不大,调节汽阀为立式布置,
其油动机直接装于其上部。由液压系统通过油动机控制其开启,关闭靠弹簧作用力。
为确保阀门动作的可靠性,规定主汽门与调节汽阀每周进行一次阀门动作试验。
3.8.2 再热主汽门和再热调节汽阀
对于再热式的机组,如果机组甩负荷,则蒸汽系统内(包括管道和锅炉的再热部分)
存在的蒸汽,就足以使汽轮机超速。因此,提供了一个积极的手段来防止在这种情况下
再热蒸汽进入中压缸,即设置再热进汽阀门,使再热后的蒸汽是通过再热进汽阀门才能
进入汽轮机,以增加安全可靠性。
本机组在中压缸两侧各布置有一再热进汽阀门组合件(每侧由一个再热主汽门和二
个再热调节汽阀所构成的
Y形组件)。再热主汽门为摇板式,卧式布置。而再热调节汽
阀为立式布置。组合件有一共同支架,该支架用螺栓固定在底板上,底板与基础用螺钉
紧固并进行二次灌浆。
再热主汽门进口焊接由锅炉来之再热蒸汽管道。管道的推力经座架传于基础。再热
调节汽阀出口为4根内径为中455.6毫米管道。两根接至中压缸上半,两根接至中压
缸下半。由管道的挠性来吸收其热胀变形并减小对汽缸的作用力。见图32。
每一再热进汽阀门组合件设一支架,支架由两个支座组成。再热主汽门支座位于其
进口处,为固定支承。再热调节汽阀支座位于再热主汽门出口与再热调节汽阀体焊接处,
支座为薄板挠性结构,利用薄板的变形吸收阀体轴向热胀。为减小运行时的管道变形对
阀门的推力,在安装阀门支座时应予冷拉。
阀门的支座搁置于两支承底板(再热主汽门、再热调节汽阀支承底板)上,带筋的支
承底板预埋于基础中。支座与支承底板间的垫片厚度留有余量,在现场安装时修正。阀
门安装后,用支承底板调整块上的顶开螺钉进行冷拉后,拧紧地脚螺钉并,安装定位销。
定位销为偏心套筒结构,安装方便。
(1) 再热主汽门
再热主汽门为摇板式。全开时,阀瓣置于汽流通道之上,因而流体阻力损失很小,
全关时,汽流以全压差作用于阀瓣上,以保证阀门的密封性。
阀瓣为带中心杆的等厚球盖,球面具有很高的承载能力,装配时中心杆穿过摇臂孔,
以螺母锁紧限位,摇臂与阀瓣、螺母之间的接触面均为球面,且留有间隙允许转动。阀
瓣密封面为球面,阀座为圆环面。当阀瓣关闭与阀座相接触时,阀瓣与摇臂之间的活动
联结,使阀瓣能正确就位,以保证密封面的完全吻合,全开时,阀瓣中心杆与阀盖挡块
相接触,并由操纵机构之扭矩拼紧,以防止阀瓣在汽流下的抖动。
转轴支承于轴承盖与曲柄箱的氮化套筒上。球形底座的压力封汽形衬套能限止轴向
移动且形成密封消除转轴的漏汽。在开启和关闭再热主汽门时,用蒸汽泄放阀(卸载阀)
释放压力汽封处的蒸汽压力,以减少球形底座的磨损及阻力。
再热主汽门油动机倾斜倒挂于阀体一侧,油动机采用高压抗燃油,压力油推动活
塞,转动摇臂开启阀瓣。在紧急情况下,压力油被泄放掉,阀门藉助于弹簧力及蒸汽压
力达到快速关闭,当阀瓣关闭而接近阀座时,油动机活塞的缓冲头进入排油孔,它抑制
了油的外流,使压力略增高,略为减慢此时阀门的关闭速度。为了吸收快速关闭的撞击,
采用了薄壁形阀瓣。
在再热主汽门的底部阀瓣前、后开有外旁通节流孔,其流量低于额定转速的空载流
量,通过这一外旁通节流孔可平衡阀瓣(摇板)前、后的压力,以保证阀门在试验情况下
能打开。
蒸汽泄放阀为一油动遮断阀,装于轴承盖上,用来降低再热主汽门开启和关闭过程
中的轴端压力。当再热主汽门不动作情况下,该泄放阀关闭,转轴压向封汽衬套,使其
保持密封,防止泄漏。当动作时,藉助安全油开启油动遮断阀,卸去轴端压力,动作结
束后,关闭油动遮断阀。见图33。
(2) 再热调节汽阀
再热调节汽阀结构如图34所示。再热调节汽阀为平衡式柱塞单座阀。由液压开启
和弹簧力关闭。每阀都由单独的油动机操纵,为立式布置,各自的油动机都装于阀的顶
部。阀碟和油动机同步动作。在阀门上始终作用有三个一组的压缩弹簧产生的关闭力。
阀杆上有螺旋槽,它与氮化套筒相配,以减小高压蒸汽的泄漏。为避免外泄,阀杆
漏汽经阀盖上之泄漏管导入汽封加热器。套筒与阀盖紧配,并冲铆固定。
当阀关闭时,阀杆凸缘与套筒底面相接触,形成自密封,阻止全开时蒸汽沿阀杆的
泄漏。
圆筒形滤网围绕着再热调节汽阀,它防止杂质进入汽轮机而造成事故。滤网的下端
嵌入阀壳上的凹槽中,其上端由阀盖压紧。安装滤网时,须将不钻孔部位直接对准阀壳
上之挡板,挡板与进汽中心相隔180°,它将两边进汽隔开,以免相撞产生涡流。
在阀碟体的上部安装有两道弹性密封环,以防止进汽漏入平衡腔室,使腔内维持低
压,达到良好的平衡效果。
1.8.3 主蒸汽进汽管道
主蒸汽进汽管道位于高压缸的两侧,是将主蒸汽引入高压缸的管道,对称布置于汽
轮机中心线的两旁(如图35所示)。
主蒸汽进汽管道由4根挠性管道组成,各段管道在受热后膨胀,在其与汽缸及调节
汽阀的接口处产生附加推力,各根管道均具有足够长度,从而具有充分的挠性吸收其热
膨胀减少了管道由于热胀产生的应力,挠性的主蒸汽进汽管道一端焊接于调节汽阀壳体
部的出口处,另一端与高压缸的进汽接管相焊接。主蒸汽进汽管道组件的最终焊接在施
工现场进行。高压缸的进汽口共4个,2个在上半缸,2个在下半缸。上半缸部分的管
道具有一套法兰组件,允许管道拆卸,以便检修时开上半缸。每套法兰组件,由螺栓、
凹凸法兰、垫片组成,垫片材料为软钢。在每根管道的最低部位,设有疏水管接口,
以排除管道内的凝结水。
主蒸汽进汽管道在冷态安装时要进行预热,以减少热态应力,预拉是用横向向外移动
主汽门调节汽阀组合体来完成。
3.8.4 再热进汽管道
再热进汽管道是将再热后蒸汽引入中压缸的管道。它们位于冲压缸的两侧,对称布置
于汽轮机中心线两旁。
再热进汽管道也是由4根挠性管道组成,各根管道都足够长,有充分的挠性吸收其
热膨胀变形,减少管道由于热胀产生的应力,管道的一端焊接于再热调节汽阀壳体的出
口,另一端焊接于中压缸的进汽接管上。再热进汽管道组件的最终焊接在施工现场进行。
中压缸进汽口共4个,二个在上半缸,二个在下半缸。上半缸部分的管道具有一套法兰
组件,管道可拆卸,以便检修时开上半缸。每套法兰组件由螺栓、凹凸法兰、垫片组成。
垫片材料为软钢。在每根管道的最低点,设有疏水管接口,以排除管道内的凝结水。
再热进汽管道在冷态安装时,要进行预拉以减少热态应力,预拉是用横向向外移动
再热主汽门再热调节汽阀组合体来完成。见图36。
3.8.5 中、低压连通管
中、低压连通管的作用是把中压缸排出的蒸汽以最小的压力损失引导到低压缸。中
压缸的4个向上的排汽口,每侧前、后两个成一组与一根中低压连通管相连,
左侧的中、
低压连通管接至#1低压缸进汽口,右侧的接至#2低压缸进汽口,右侧的连通管较长在
#1低压缸电机端有一支架进行支撑。在每个进汽口前后部位,连通管上有二个波纹管
组件,用拉杆成组,形成压力平衡膨胀节。由波纹管组件来吸收热胀变形,而由拉杆来
承受汽压产生的推力。膨胀波纹管采用专业生产厂家的成熟产品,具有很高的可靠性。
压力平衡膨胀节在安装时要进行冷拉,以减小热态时的变形与应力。
在中、低压连通管的汽流转弯处都采用
光滑圆弧过渡,以减少流动损失,参见图37。
在中、低压连通管与低压内、外缸连接部分,设置有顶部密封膜板装置,当连通管
法兰罩盖螺帽和夹紧环螺栓紧固时,密封膜板沿连通管垂直中心线方向“冷紧”,这样就
减少了热态低压内、外缸垂直方向温差产生之胀差造成的密封板上的应力,(参见图20
低缸顶部的密封板)
9 轴承座
9.1 前轴承座
前轴承座位于机组高压缸的调阀端,为—钢板焊接的长方箱形结构。内装高压缸前
由承(#1轴承),它支承高压转子,并在转子接长轴上装置主油泵轮及危急遮断器。前轴
承座还装有差胀、转速、振动、偏心监视及鉴相器的传感器,此外,尚装有危急遮断控
制器及试验装置。
前轴承座有内部油管路系统,向安装于前轴承座内、外的部件供油。
前轴承座之电机端两侧有凸台,用于支承高压缸猫爪,猫爪搁置于凸台的支承键
上。每键有一螺栓,螺栓穿过猫爪孔,抑止了汽缸猫爪从凸台抬起的倾向,螺栓与孔、
螺母与猫爪平面间均留有足够的间隙,允许猫爪自由膨胀。此外,键上设置有油嘴和油
槽,可注入入滑脂,以减小热胀位移的摩擦阻力。前轴承座与高压缸下半之对中连接是
藉助于H形定中心梁,该梁刚性地传递轴向热膨胀位移,高压缸藉助于定中心梁推动前
轴承座一起向前(即向调阀端)膨胀。前轴承座与前座架间,前、后都装置有两个纵向键,
以保证前轴承座沿轴向滑动时,轴向中心线不变。前轴承座底部两侧装置有压板,以防
止轴承座抬起或跳动,压板与轴承座间留有足够间隙,以保证其自由滑动。此外,在前
座架上装有专门油嘴油槽,以注入润滑脂减少滑移时的摩擦。参见图38(前轴承座)。
3.9.2 中轴承座
中轴承座位于高压缸和中压缸之间,在其中装有#2和#3径向轴承,分别支承高压
转子及中压转子。
中轴承座内还装有推力轴承、转子轴向
位移与振动监视仪的传感器。
中轴承座调阀端和电机端两侧各有二支座,用来支承高压缸及中压缸猫爪。猫爪搁
置于支座的支承键上。每键有一螺栓,螺栓穿过猫爪孔,抑止了汽缸猫爪的上抬倾向,
螺栓与孔,螺母与猫爪平面间均留有足够的间隙,允许猫爪自由膨胀。此外,键上设置
有油嘴和油槽,可注入润滑脂,以减小热胀位移的摩擦阻力。中轴承座与高压缸下半及
中压缸下半都用H形定中心梁对中连接,定中心梁刚性地传递轴向热膨胀位移。中压缸
藉助定中心梁推动中轴承座及高压缸、前轴承座向前膨胀。
中轴承座与中座架间,前、后都装置有两个纵向健,以保证中轴承座沿轴向滑动时,
轴向中心线不变。中轴承座底部两侧装置有压板,以防止轴承座抬起或跳动,压板与轴
承座间留有足够间隙,以保证其自由滑动。此外,在中座架上装有专门油嘴和油槽,以
注入润滑脂减少滑移时的摩擦。参见图39(中轴承座)
3.10 盘车装置
本机组采用侧装式盘车装置,其位置在#2低压缸的电机侧。具体结构如图40(a)、
40(b)所示。
盘车装置在汽轮机起动前或停机后投入运行,使汽轮机转子缓慢的旋转,减小因汽
轮机部件不均匀受热或冷却所引起的转子挠曲。它的使用随汽轮机运行条件而变化。通
常推荐在起动前或停机期间连续使用该装置,若准备长期停机,则盘车装置应运行足够
长的时间,以防止转子出现挠曲。
若因某种原因在汽轮机停机冷却过程中,盘车装置出现故障,则应在限定时间内尽
快恢复其正常运行。而最佳盘车程序则应由实际情况,尤其是转子当时的挠曲程度来确
定。
盘车装置由置于其壳体上的盘车马达,带动一系列齿轮减速后,驱动啮合小齿轮,
最后带动置于汽轮机和发电机联轴器之间的盘车大齿轮,使转子以约为2.4转/分的速
度进行转动。
盘车装置的主要零件有:盘车马达、减速用的传动齿轮以及啮合小齿轮,盘车大齿
轮、啮合和脱开用的操纵杆、自动啮合的操纵机构等。
盘车装置的齿轮传动原理如图41"盘车装置传动齿轮系展开图”所示。盘车马达轴
12带动主动链轮30旋转,通过传动链条33,从动链轮61、蜗杆57、蜗轮18、蜗轮轴
小齿轮17以及惰轮21来转动减速齿轮4,减速齿轮则用键与主齿轮轴2连接。主齿轮
轴2带动啮合齿轮6,啮合齿轮最终与转子上之盘车大齿轮啮合,带动汽轮机转子旋转。
齿轮轴和齿轮的衬套均为含油复合轴套,有自润滑作用,蜗轮衬套和蜗杆上的推力
面经油管用主轴承系统的润滑油来润滑,蜗轮和蜗杆的啮合点始终处于座架油槽的油位
之下。而一些高于该油位的齿轮啮合点则通过喷油嘴来供油润滑。
啮合小齿轮可在啮合齿轮轴上移动,而啮合齿轮轴置于两块齿轮啮合板上,此啮合
板又以主齿轮轴为支承轴转动。在齿轮啮合板的上端以适当的连杆机构与操纵杆相连
接,若将操纵杆置于“啮合”位置时,则啮合齿轮与盘车大齿轮相啮合。若将操纵杆移
至“脱开”位置时,小啮合齿轮即退出啮合。设计时已考虑到小啮合齿轮的旋转方向和
所处的位置,使得只要小啮合齿轮向盘车大齿轮上作用转动力矩,这转矩就会使它保持
啮合状态。两块挡块限制了齿轮的啮合深度。当汽轮机转子的转速增加至反向驱动盘车
装置时,盘车大齿轮对啮合小齿轮所施加的转矩,恰好反向使啮合小齿轮退出啮合位置,
即盘车装置退出工作状态。
盘车装置的操作过程如下:
当汽轮机停机时,将控制开关转到盘车装置“自动”(AUTO)位置,即开始自动顺
序控制。当转速降至约为600转/分时,自动顺序电路起作用,向盘车装置提供充足的
润滑油。当转子停止转动时,零速仪中压力开关闭合,供气阀动作向操纵机构提供用的
压缩空气。
在压缩空气的作用下,操纵机构动作后,可能出现两种情况:
a) 在操纵机构的推动下,啮合小齿轮顺利与盘车大齿轮啮合,到位后,相应行程
开关动作,盘车马达启动,转子将在盘车转速下旋转,而零速仪的压力开关断开,切断
啮合用的压缩空气。此时,机组即可持续盘车运行。
b)在操纵机构的推动下,啮合小齿轮的齿顶与盘车大齿轮的齿顶相碰,无法进入啮
合位置,此时在压缩空气作用下气缸体向相反方向移动,使另一行程开关动作,瞬间起
动盘车马达,使啮合小齿轮点动,直至能进入啮合位置,使该位置之行程开关动作,正
式起动盘车马达,开始盘车,开始盘车后零速仪压力开关断开,切断啮合用的压缩空气。
当汽轮机起动后,汽轮机的转速超过盘车转速时,啮合小齿轮在盘车大齿轮所施加
的转矩作用下自动脱开,
一旦操纵杆向“脱开”(OUT)
位置移动,限位开关即动作,开始向汽缸供汽,以保证
其完全脱开。操纵杆达到完全脱开位置时,限位开关即切断盘车装置的马达电源和供啮
合用的压缩空气。当转速升至约600转/分时停止向盘车装置提供润滑油,盘车装置就
退出运行,不再动作,整个盘车过程结束。
11 轴承
11。1 推力轴承
如图42所示,为一均衡式的推力轴承,这种形式的推力轴承能自动地将轴向载荷均
衡于各推力瓦块(1)上,这些瓦块(1)支承于均压垫块(2)和(3)上,并装入两半衬环(4)
内,通过均压垫块(2)和(3)的摆动,使浇有轴瓦合金的推力瓦块(1)表面的载荷中心都处
于同一平面内,因此每一推力瓦块(1)均承受相同的载荷,这种结构并不要求全部瓦块
具有严格相同的厚度。在推力盘轴线与轴承座内孔并不完全平行时,通过各均压垫块
(2)和(3)累积的位移,推力瓦上的负荷也能得到均匀分布。
转子的轴向推力是通过延伸短轴上的推力盘传递到各推力瓦块(1)上,延伸短轴与高
压转子的端部借助于螺栓连成一体,衬环(4)装在推力轴承壳体内,用定位键(5)和螺钉
(6)定位,防止它在壳体内转动,推力轴承壳体沿水平中分面分成两半,用螺钉(9)和定
位销(8)将两半壳体固定在一起。推力轴承壳体外圆上两侧各加工出台肩,此台肩与前轴
承座下部和上盖的槽相配,以固定推力轴承壳体的轴向位置。推力瓦块与推力盘之间的
轴向司隙借助于两端的调整垫块(7)来调整。
推力轴承壳体内始终充有压力油,壳体上半顶部的两个排油口处各装有调节螺钉
(10),可调整油量,控制油温。
11。1.1 推力轴承热电偶
推力轴承热电偶有单支4支和双支4支组成,皆是测量推力瓦块的温度,装于推力轴
承顶部的4块瓦块上,即调阀端2块和电机端2块,每l瓦块内装有1只单支和1只双
支。单支装在瓦块的进油边,双支装在瓦块的中心处,热电偶材料为铬康铜。
热电偶由推力瓦块内引出时,用压板将引出线固定,引出线在弯处要圆弧状。每块瓦
块上的1只单支和1只双支均通过1只电缆扣管套引出,4只电缆扣管套均置于推力轴
承上半壳体的顶部,由电缆扣管套中出来之引出线,再以夹头固定于前轴承座的左侧壁
面上(由汽轮机端向电机端方向看)。
推力轴承热电偶的安装如图43所示。
3.11.L 2 推力轴承定位机构
推力轴承定位机构如图44
所示。
推力轴承壳体的轴向位置由定位块决定。定位块包括调整螺钉(3)可调楔块(?)、固
定楔块(8)、垫片(11)和(15)。当需要得到汽轮机转子在汽缸内的正确位置时,可用调整
螺钉(3)使可调楔块(7)上下移动,从而改变推力轴承壳体的轴向位置,调整螺钉(3)转1
圈可改变推力轴承壳体的轴向位移o.10毫米。当进行调整时,应拆去锁紧线(4),并
松开锁紧螺母(2)才能转动调整螺钉(3)。轴承座两边的调整螺钉(3)改变的量必须相同。同
样,前楔块和后楔块改变的量也必须相同,但方向相反。如果轴端测微计指示出转子不
在正确位置,即使在机组运行时,必要的话也能进行调整。在壳体一端的一对楔块给定
了转子正确的轴向位置后,另一端的一对楔块也必须嵌紧,以防止壳体在轴承座内轴向
移动。这种可调定位块的结构在安装检修时易于拆装。
可调楔块(7)应按下列调整:
(!) 调整推力轴承壳体的轴向位置,以使汽轮机转子处在“转子间隙图”所给出轴
向间隙的正确位置。注意:确保推力盘和推力瓦块间的间隙与“转子间隙图”中所示的
位置相一致,即在推力盘的同一侧。
(2) 向下拧紧可调楔块(7)直到它们紧贴壳体的支脚,以便在这个位置上固定住
壳体,并消除壳体在轴承座内的端部间隙。
(3) 当调整各楔块时,应记住下列几点:
a 调整螺钉(3)转一周,可使推力轴承壳体轴向移动o.10毫米,如果要求移动量
大于0.8毫米左右,必须更换垫片(11)和(15)。
b顺时针方向旋转调整螺钉(3)可使楔块(7)向下移动。
c 逆时针方向旋转右侧调整螺钉(3),即可允许推力轴承壳体向操作者右侧滑动。
d 逆时针方向旋转左侧调整螺钉(3),即可允许推力轴承壳体向操作者左侧移动。
e 在推力轴承座架的每一侧,均有一对调整螺钉(3)和固定楔块
(8),因此当向发电
机端看时,站在位于推力轴承座架左侧的调整螺钉(3)前,欲使汽轮机向发电机端移动。
推力轴承壳体时,可逆时针旋转左手侧的调整螺钉(3)。再到推力轴承座架右侧并以相
同量逆时针旋转右手侧的调整螺钉(3),这时,在楔块和壳体支脚间形成间隙,然后仍站
在推力轴承座架的右侧,顺时针旋转左手侧的调整螺钉(3),向下移动楔块即可使推力轴
承壳体向操作者右侧的发电机端移动。接着再到推力轴承座架的左侧,顺时针旋转右手
侧的调整螺钉(3),使楔块向下移动,紧贴推力壳体的支脚。在拼紧这些调整螺钉(3)时,
要查明壳体确系紧贴地固定在可调楔块(7)之间,以消除壳体在轴承座内的端部间隙。
f 完成调整后,在调阀端轴承座盖上的孔处,用轴端测微计来检查壳体的位移量。
在进行调整时应向轴承供油并投入盘车装置。
3.11。2. 1号轴承(高压缸前轴承)
高压缸前轴承为可倾瓦型,如图45所示,它用于支承高压转子,适用于因温度变
化而引起标高变化,同时又能保持良好对中,它的抗油膜振荡的稳定性较圆柱轴承好。
它由孔径镗到一定公差的4块浇有轴承合金的钢制瓦块(1)而组成自位式轴承。各瓦块均
支承在轴承壳体(2)内,并有自位垫块(3)定位,自位垫块可确定各瓦块的位置,内垫块(4)
与自位垫块(3)的球面相接触,作为可倾瓦块(1)摆动的支点,自位垫块(3)的平端与外垫块
(5)紧贴,而外垫块(5)可磨成需要的厚度以维持其要求的间隙,轴承壳体制成两半,与
轴承座水平中分面成l0°倾斜,用销(6)定位。轴承壳体置于前轴承座下部和轴承盖上半
内孔之槽内。该内孔槽确定了轴承的轴向位置,销(7)则用来固定周向位置,瓦块(1)和垫
块(3)(4)(5)均由1至4编号、打印,并于轴承壳体上相应地标出编号,以便检修后仍能装
于原来相应之位置上,每一瓦块两端之临时螺栓(8)连接于轴承壳体上,组装和运送时
将瓦块固定就位,但于总装时需拆去,旋入螺塞封住,润滑油经母管通过四个节流孔接
头(如图45A向所示)进入轴承瓦块,上半两瓦块背部有弹簧(9),以防止瓦块的进油边与
转子轴颈发生制动现象。这两块轴承合金的瓦块进油边需修斜。
调整轴承瓦块需注意下列几点:
a 外垫块(5)与自位垫块(3)相接触的面积不得小于75%。
b 用深度分厘卡测量由轴承壳体(2)外表面到外垫块(5)平面的距离,记为A。
c 用同一深度分厘卡测量由轴承壳体(2)外表面到自位垫块(3)平面的距离,记为
B。
d 外垫块(5)的厚度T=B—A一(瓦块与轴之间隙)。
e 为便于检查,将螺杆放入孔W(起吊孔)内,使瓦块(1)径向往外移动,用塞尺测
得瓦块和轴颈之间的间隙,若比要求之间隙超过土0.05毫米,则外垫块(5)必须重磨或
更换。
挡油环(10)制成两半,中分面以螺栓固定为一体,用限位销(11)防止挡油环转动,
润滑油经瓦块后,由两侧挡油环(10)的排油孔泄出,返回前轴承座,轴承下半两块瓦块
内装有热电偶,以测量瓦块合金温度,热电偶引出线经轴承壳体下部两螺孔引出。
3.11.3 2、3号轴承(高压缸后轴承、中压缸前轴承)
如图46所示的可倾瓦轴承是由4块垫块支承的可倾瓦轴承。它主要由支架、轴承
壳体、油封环和把孔径镗到一定公差的4块浇有巴氏合金的钢制瓦块组成。支架(1)分成
上下两半,下半两侧安置在轴承座上,借助垫片(9)、(10)、(11)、(12)调整轴承的中心
位置。轴承中心位置按要求调整后,用螺纹销(5)将螺钉(8)固定。轴承壳体(15)安置在支
架的槽内,用圆住销(16)防止轴承壳体在支架内转动。4
块可倾瓦装在轴承壳体内,并以
球面垫块(13)来支承和定位,垫块的球形表面与位于各瓦块中心的垫片(14)接触,这样就
可以允许轴承转动和转子自动对中。上半两瓦带有防止瓦块进油边与转子轴颈发生制动
现象的弹簧。
各瓦块(2)、垫片(9)、(10)、(11)、(12)和垫块(13)、(14)均需编号,并把相应的编号标
在轴承壳体和支架上,以便在检修后仍能将它们装配在原来的相应位置,保证检修前后
的中心位置不变。
每一瓦块采用靠近它的各自端部的临时螺栓连接在轴承壳体上,在装入转子前,这些
螺栓必须拆除并旋入螺塞以防漏油。旋入的螺塞必须低于轴承壳体的表面或与之齐平。
轴承润滑用油自支架一侧的进油管进入,沿着轴承壳体的外缘分别从配有孔板的
底部及两侧进入轴承,润滑油亦能通过轴承
壳体顶部的两只φ9孔中进入。
轴承支架两端均装有挡油环以防止润滑油大量泄漏,正常的泄油从挡油环下部排入
轴承座。
测轴瓦金屑温度用的热电偶线通过一端挡油环下半的孔引出,而另一端挡油环上相
对的孔必须用螺塞堵住,以防泄油。
11.4 4号轴承(中压缸后轴承)
中压缸后轴承亦为可倾瓦型,如图47所示。
它为由4块垫块(1)支承的自位式轴承。
同样由一钢制之轴承壳体(2)和将孔径到一定公差的4块浇有轴承合金的钢制瓦
块(3)所组成,具有径向调整之作用。
轴承壳体(2)制成两半,在水平中分面处用销(4)定位,4块瓦块(3)均置于壳体(2)并
以球面垫块(5)来支承和定位,球面垫块(5)的球形表面与内垫块(6)相接触,这样可允许
瓦块(3)摆动。
轴承壳体(2)外圆处由4块钢制垫块(1)支承于轴承座内孔,在垫块(1)与壳体(2)之
间的垫片(7)是用来垂直地和水平地移动轴承,使转子准确地在汽缸中定位,止动销(8)
为防止轴承在轴承座内转动之用。
瓦块(3)内垫块(6)球面垫块(5)和垫块(1)均需由1至4编号、打印,在壳体(2)上,
打上相应之号码,以便检修后,仍能装于原来相应的位置上。
每块瓦块两端的临时螺栓(9)连接于轴承壳体(2)上;总装时需拆去,旋入螺塞封住,
上半两块瓦块背部有弹簧(10),以防止瓦块进油边与转子轴颈产生制动现象。润滑油通
过轴承下半底部垫块(11)之中心孔进入轴承壳体之下部,然后,轴向进入壳体两端之环
形通道,再通过径向孔进入瓦块,润滑油沿轴颈分布,且由两侧的挡油环(12)之排油孔
泄出,而返回轴承座。限位销(13)用来防止挡油环(12)转动。轴承下半两块瓦内装有热电
偶,以测量瓦块轴承合金的温度。热电偶引线经油封体(14)下半的两螺孔引出。
调整轴承瓦块需注意下列几点:
a 调整轴承下半部两块垫块下之垫片(由几片组合而成)应符合转子轴颈与瓦块间
之间隙,然后,以同样厚度之整体衬垫代之。
b 调整底部垫块(11)之垫片(15)使底部垫块(11)与轴承座之间有0—0.03毫米的
间隙。
c 调整轴承上半部两块垫块之垫片,即增加垫片之厚度,使垫块与轴承座上盖之
间有0.03毫米的过盈。
注意:由于轴承垫块(1)与水平中心线成45~的位置,因此轴承的垂直零口水平位移
不等于垫片厚度之改变。而垫片厚度和轴承位移之间尚有一个常量为0.7之换算关系。
3.11。5 5号轴承(1号低压缸前轴承
)
1号低压缸前轴承,上半为圆柱形,下半为两块可倾瓦,如图48所示。
这种结构稳定性较好。轴承体上半(1)为焊接结构,轴承体下半(2)有润滑油通道。
润滑油通过垫块(3)的通孔进入,经轴承体下半通道及轴承体上半通道,然后,由另一侧
排出。轴瓦(4)和支块(5)用螺钉固定为一体。两块轴瓦(4)的基本材料为纯铜,它与支块(5)
相接触的平面上有28条槽,宽为6.4毫米,深为6.5毫米,作为通过润滑油,冷却
轴瓦(4)之用。支块(5)的支承点与轴承的45°中心线偏离16.5毫米,作为瓦块摆动之
用。止动销(8)作为防止轴承体转动之用。下半的两块可倾瓦和上半的圆柱形轴瓦一起加
工内孔时,用螺钉(6)把下半两块瓦块固定于轴承下半,且用填条在轴瓦两侧嵌住,加工
内孔后把填条拆除。只有在进油口处的1块可倾瓦的进油边仍镶上,如图上要求之填片,
且保持其规定之间隙,便于轴瓦摆动,同时拆去螺钉(6),装上螺栓封住。分隔块(7)是用
来将两块轴瓦隔开,且作为装填条时的基准,亦用作轴瓦冷却油流过的跳板。整个轴承
之水平和垂直的移动,由轴承体下半两侧的垫块(3)和(11)下之垫片来调整。下半两块可
倾瓦均有顶轴油孔,并装有热电偶,以测量轴瓦合金的温度。轴承体上半顶部的垫块(10)
与上盖之间的间隙为0.2~0.3毫米,轴承体下半底部有1只螺钉(9)是作为测量外径
之用,测量后需除去。
3.11.6 6号、?号、8号轴承(1号低压缸后轴承,2号低压缸前、后轴承)
l号低压缸后轴承,2号低压缸前、后轴承,如图49所示。这3只轴承均为径向圆
柱形轴承,整个轴承装有3块垫块,轴承体(1)水平分成两半,装配时用两只销钉(2)来确
保两半轴承体的准确定位,轴承体(1)由3块钢制垫块(3)、(4)支承在轴承孔内,垫块的外
表面加工到比轴承座的球面内孔略小一些。在垫块与轴承体间装有调整垫片(5)、(6),可
以移动轴承位置,使转子在汽缸内精确定位。在下半轴承体略低于水平中分面处,装有
一止动销(7),它伸到轴承座的一条槽内,以防止轴承转动。润滑油通过轴承座与垫块(4)
之通孔进入轴承,沿通道进入上半轴承体的进油槽,可靠地供油润滑。进油槽并不延伸
到轴承两端,部分润滑油经过轴承两端周向油槽的下部回油孔泄到轴承座内,顶轴油在
轴承体底部进入轴承。轴承体下半装有热电偶,以测量轴承合金之温度,因轴承体下半
两块垫块(3)、(4)与水平中心线成45
°,故轴承的垂直与水平位移不等于垫片(5)、(6)厚
度的改变,垫片厚度与轴承位移之间有一常数为o.7换算关系。
3.重2 汽轮机支托和定位
本机组为单轴、四缸结构,由一单流高压缸、双流中压缸和两个双流低压缸沿轴向
串联布置。一高压转子,一中压转子,两低压转子与发电机转子励磁机转子刚性连接成
轴系,各转子(除励磁机外)分别支承于两径向轴承上。前轴承座和中轴承座为“落地”
结构。这两个轴承座在热态都是向调阀端移动的,在其与各自座架间配有纵向键,以保
证其在沿轴向滑动时,中心线不变。
中轴承座中装有推力轴承,作为转子轴系的相对膨胀“死点”。前轴承座、中轴承
座与其座架间都配有纵向键,当二轴承座沿轴向滑动时,保证轴向中心线不变。
高压缸调阀端的两猫爪支托于前轴承座上,电机端支托于中轴承座上,中压缸的调
阀端支托于中轴承座上,电机端支托于#1低压缸的轴承箱上。为避免运行时汽缸中心线
抬高,支承面设置于水平中分面上。高、中压缸两端均以“H”形定中心梁与轴承座相
连,能刚性地传递轴向热膨胀。因定中心梁推拉位置与滑动摩擦面较接近,从而减小了
附加力矩,使膨胀时滑动更为顺畅。
在每个低压外缸前、后两端之中心线上,各有一块横向定位板,引导低压外缸作轴
向膨胀而使中心保持不变。在#1低压外缸的进汽中心线两侧,各有一块轴向定位板,作
为静子部分之“死点”。即在运行时,#1低压缸的前端向调阀端膨胀,藉助于定中心梁
推动中压缸、中轴承座、高压缸、前轴承座共同向调阀端膨胀。而#1低压缸的后端向电
机端膨胀,并藉助于推拉装置,推动#2低压缸向电机端膨胀。低压缸的横向、轴向定位
板均固定于基础中,是预埋件。在低压缸轴承座底板之凹槽上装有角形垫片。安装时进
行修配,以保证有适当的膨胀间隙。
机组的热胀情况如图50所示。
3.12.1 静子部件的支托和定位
高压外缸调阀端的“猫爪”搁置在前轴承座凸台的键上,电机端“猫爪”搁置在中
轴承座调阀端凸台的键上。在键上可作自由滑动。
中压外缸调阀端的“猫爪”搁置在中轴承座电机端凸台的键上,电机端“猫爪”以
同样方式搁置于#1低压缸调阀端下半轴承箱上。在键上可用自由滑动。
高压外缸前、后端分别以定中心梁与前轴承座和中轴承座相连。中压外缸前、后端
分别以定中心梁与中轴承座和#1低压缸调阀端下半轴承箱相连。定中心梁用螺栓和销钉
固定,以保持汽缸和轴承座的轴向和横向位置正确。
前、中轴承座可在其座架上沿轴向滑动,由纵向键引导,以保持轴向中心线不变。
轴承座侧面的压板限制了轴承座产生任何倾斜或跳动。压板与轴承座凸肩间留有适当的
间隙,以允许其轴向滑动。
每个“猫爪”与轴承座间均用螺栓连接,以防止汽缸与轴承座间产生脱空。螺母与
“猫爪”间留有适当间隙,当温度变化时,汽缸“猫爪”能自由胀缩。见图51(猫爪支
承结构)。
每个低压缸都由与外缸下半一体并向外伸出的连续支座支托,支座搁置于独立之台
板上,台板浇灌于基础中。支座由六个预埋在基础中固定板来定位:#1和#2低压外缸
的每端共设置4块横向定位板,以限制两个低压外缸的横向位置,但允许其轴向自由膨
胀。另在#1低压外缸进汽中心线两侧装有两块轴向定位板,以限制轴向位置,但允许其
作横向自由膨胀。横向、轴向定位板各自连线的交点就是本机组静子热胀的死点。定位
板均与水泥基础浇灌在一起,有很好的刚性,从而保证了低压缸的横向和轴向定位。参
见图52(锚固板(定位板))。
3.12.2
转子部件的支托和定位
高压转子、中压转子、#1低压转子、中间轴、#2低压转子、发电机转子 励磁机
转子之间均用法兰式刚性联轴器(除发电机、励磁机外,都采用与轴为一体的整体法兰)。
整个轴系用11个轴承支承+其轴向位置由汽轮机推力轴承定位。
推力轴承置于中轴承座内,它是汽轮机—一发电机轴系的相对轴向定位点。因静子
部件膨胀与收缩时,中轴承座也相应作轴向移动,所以推力轴承也即转子的定位点亦随
之移动。
径向轴承承载其相应转子的重量,且按轴承标高及联轴器的找中数据,在垂直方向
上,将轴系调整成如“链垂线”。在一定的部位尚有规定的错位,其目的是保证热态时
轴系成为光滑的连续曲线,联轴器只传递扭矩,而无附加弯矩,以保证轴系具有良好的
振动特性。